第五章 基因突变及其他变异
问题1、什么是生物的变异？
生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。
例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天去海边晒黑了的皮肤；┅┅
问题2、生物变异的主要类型有哪些？
变异的类型
不遗传的变异：仅仅是由环境因素的影响造成的变异。
遗传物质没有改变，变化的性状不能
进一步遗传给后代。
基因重组
可遗传的变异：是由于遗传物质的改变而引起的 变异。变化的性状能遗传给后代。
基因突变
染色体变异
例二、镰刀型贫血症
第1节 基因突变和基因重组
我帅呆！
哼…
一、基因突变
红花
蓝紫色
1、基因突变的实例
正常红细胞
镰刀型红细胞
人类镰刀型贫血病的形成:
镰刀型细胞贫血症的病因分析
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
… －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
正常
异常
思考与讨论（P81）
谷氨酸
缬氨酸
正常
异常
_____原因
_____原因
镰刀型细胞贫血症是由于基因的_________发生了改变产生的引起的一种遗传病。
病因：
分子结构
根本
直接
相应性状的改变
相应蛋白质的改变
相应氨基酸的改变
mRNA分子中的碱基发生变化
DNA分子中的碱基对发生变化
具体变化过程:
2. 基因突变的概念：
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增添
替换
缺失
概念：由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起的基因结构的改变。
请思考：
由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
碱基改变不一定引起生物性状的改变:
⑴ 一个氨基酸有多个密码子
⑵ DNA中的无遗传效应的片段
3. 基因突变发生的时间？
细胞周期中的分裂间期
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
体细胞
生殖细胞
中可以发生基因突变
中也可以发生基因突变
原因：DNA在进行复制时发生错误
基因突变若发生在配子中（减数分裂时产生）将遵循遗传规律传递给后代。
若发生在体细胞（有丝分裂），一般不能遗传。人体某些体细胞的基因突变，有可能发展成癌细胞。
基因突变都会遗传给后代吗？取决于？
物理因素
化学因素
生物因素：某些病毒
紫外线
X射线
其它各种辐射
亚硝酸
碱基类似物
苯环类似物
致癌物质有亚硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏丹红，丙烯酰胺，孔雀石绿、萘、铅，硫酸钴，硝基苯，硝基甲烷等。
DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误
碱基组成改变
内部因素
外部因素
4、基因突变的原因
2公斤重的太空茄
引起突变的原因-----人类史上的灾难
一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。
战争与生态破坏
自然界的物种中广泛存在
可发生在任何时期
自然界突变率很低：10－5 - 10-8
(打破对环境的适应性)
多数有害,少数有利，也有既无害也无利的
①普遍性:
②随机性:
④ 低频性:
⑤多害少利性：
一个基因可以产生一个以上的等位基因
③不定向性：
5、基因突变的特点
果蝇：红眼——白眼
人 ： 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
正常手指——多指
羊： 正常腿——短腿
玉米 ：绿色的苗——白化苗
你认为突变有什么特点？
常见突变性状：
一 在生物界普遍存在；
讨论与思考
短腿安康羊（中）
玉米白化苗
人类多指
基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？
有什么关系？
突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
哪些细胞能发生基因突变？
任何时期
分裂间期的细胞
有
二、 在生物体内随机发生；
三 基因突是 不定向的
小资料
四 突变率低；
五 大多数突变是有害的
白化病
为什么呢？
任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。
6、基因突变的结果：
产生了新的等位基因（也就是新的基因）
7、基因突变的意义
由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是
1.产生新基因（实际是等位基因）的途径，
2.生物变异的根本来源，
3.为生物进化提供了原始的材料。
对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。
基因突变
概 念：
原 因：
特 点：
意 义：
DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变
外部因素（物理、化学、生物因素）
内部因素
1.普遍性 2. 随机性、3.不定向性
4.低频性 5.多害少利性
产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。
时间：
间期
二、基因重组
什么叫重组性状？
概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
实现：是通过 过程实现的。
有性生殖
1、基因重组的概念
通过减数分裂产生配子，受精作用发育成个体。
同源染色体的交叉互换
非同源染色体
的自由组合
基因重组发生的时期：
减数第一次分裂前期、后期
基因的自由组合
基因的交叉互换
2、成因
1.非同源染色体上的 非等位基因自由组合（时间：减一后期）
一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有 种。
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
上一页
220=1048576
A
a
b
B
A
a
B
b
2.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换（时间：减一前期）
上一页
3.意义
思考 ：基因重组中有无新的基因产生？ 有无新的基因型和表现型形成？
是生物变异的来源之一，
是生物多样性的来源之一，
对生物的进化具有重要的意义。
基因重组
概 念：
来 源：
意 义：
有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合
减数分裂时基因的自由组合和基因的交叉互换
生物变异的来源之一
是生物多样性的来源之一
对生物进化也具有重要意义
DNA碱基对替换、增添、缺失
非同源染色体上的非等位基因自由组合；同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致染色单体上的基因重组。
有丝分裂间期
减一间期
减数第一次分裂前期、后期
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
有性生殖过程中，进行减数分裂形成生殖细胞
产生新基因的途径，
生物变异的根本途径，
是生物进化的原始材料
是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要因素，对生物进化有重要意义。
突变频率低
出现频率高
产生新的基因，出现新的性状
产生新的基因型，产生新的性状组合
练 一 练
1、某自花传粉植物连续几年只开红花，一次开出一朵白花，该白花植株的后代全开白花。其变异原因是
A、基因分离 B、基因重组
C、基因突变 D、环境影响
2、进行有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着多多少少的差异。形成这种差异的主要原因是
A、基因分离 B、基因重组
C、基因突变 D、环境影响
3、基因突变（ ）；基因重组（ ）。
A、产生新基因；不形成新基因型
B、产生新基因；形成新基因型
C、不产生新基因；形成新基因型
D、不产生新基因；不形成新基因型
4、在一块甲虫成灾的马铃薯地里，喷洒了一种新农药后，98%的甲虫死了，2%的甲虫生存下来。生存下来的原因是（ ）
A、未吃到沾有农药的叶子
B、以前曾经使用过农药，甲虫有了抗药性
C、可能是另外一种甲虫
D、由于自然突变产生了抗药性。
自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
基 因 精氨酸　苯丙氨酸　　亮氨酸　　苏氨酸　　脯氨酸突变基因1 精氨酸　苯丙氨酸　 亮氨酸　　苏氨酸　　脯氨酸突变基因2　精氨酸　亮氨酸　　　亮氨酸　　苏氨酸　　脯氨酸突变基因3　精氨酸　苯丙氨酸　　苏氨酸　　酪氨酸　　丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（ ）
A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添
A
下列说法错误的是（ ）

A、基因突变只发生在有性生殖过程中
B．基因重组只发生在有性生殖过程中
C．基因突变只发生在细胞分裂的间期
D、基因重组只发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期
下列关于基因突变的叙述中，正确

A．基因突变发生在DNA的复制过程中
B．基因突变都是有害的，不利于生物进化
C．只有细胞核中的基因才会发生基因突变
D．同源染色体上的成对基因往往同时突变
A
1、列表比较基因突变与基因重组
2、 课后练习P84－－基础题
3、 新学案P91－93中的：1－17、19题
作业：