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表现型
基因型
+ 环境条件
（改变）
（改变）
（改变）
复习:表现型与基因型的关系
引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异
让我们探索生命的奥秘
通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？
不可遗传的变异
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普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子
不可遗传的变异
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太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒
可遗传的变异
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变异的类型
遗传的变异：
不遗传的变异：
基因突变
染色体变异
基因重组
仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。
由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变
生物变异的类型
基因突变 和基因重组
第五章 生物的变异
高中生物必修二
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1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。
一、基因突变
(一)基因突变的实例
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镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。
患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。
镰刀型贫血症简介
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1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。
　　
　　　血红蛋白究竟出了什么问题？
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为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
　　　随着分子遗传学的崛起，已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共四条）上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
正常
异常
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
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思考与讨论
谷氨酸
缬氨酸
正常
异常
_____原因
_____原因
镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因的______发生了改变产生的。
病因：
基因突变
结构
根本
直接
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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:
这种变化可否遗传?
如何遗传？
可以遗传
突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.
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增添
缺失
替换
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
增添
缺失
替换
基因结构
（一）基因突变的概念：
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思考与讨论：
① 由于碱基对的改变，是否一定会引 起蛋白质的改变？
② 基因突变都会遗传给后代吗？
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(二)基因突变发生的时间？ Why？
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
（但一般不能传给后代）
中也可以发生基因突变
（可以通过受精作用直接传给后代）
DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。
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(三)基因突变的原因
物理因素
化学因素
生物因素
外因（诱发突变）
X射线、激光等
亚硝酸和碱基类似物等
病毒和某些细菌等
内因（自发突变）
DNA复制时偶尔发生错误，基因结构改变
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在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万人受伤。
当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民的后代带来难以预料的影响。
在战后的20多年  里，广岛和长崎先后  出生了数以百计死胎  和智障、肢体畸型的 新生儿。
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽 羽毛白色——灰红色
人 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
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
短腿安康羊（中）
玉米白化苗
人类多指
以植物的个体发育为例：
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
小资料
三 突变率低
四 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。
五 基因突变  是不定向的
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(四)基因突变的特点
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
多数有害,少数有利
(打破对环境的适应性)
①普遍性:
②随机性:
③低频性:
④多害少利性：
一个基因可以产生一个以上的等位基因
⑤不定向性：
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(五)基因突变的意义
产生新基因
生物变异的根本来源
生物进化的原始材料
基因突变的结果：
使一个基因变成它的等位基因
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“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
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二、基因重组
1、概念:
在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.
2、类型:
①基因的自由组合:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合
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非同源染色体上的 非等位基因自由组合
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
220=1048576
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二、基因重组
1、概念:
在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.
2、类型:
①基因的自由组合:
②基因的互换:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合
同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
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A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
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二、基因重组
1、概念:
在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.
2、类型:
①基因的自由组合:
②基因的互换:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合
同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
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3、意义:
是生物多样性的重要原因
是生物变异来源之一
对生物进化有重要意义
基因重组能否产生新的基因？
不能，只能产生新的基因型
产生新的基因
产生新的基因型
碱基对的增添、
缺失、改变
基因自由组合；
基因交叉互换等
间期DNA复制时
减数第一次分裂
产生新基因的途径变异的根本来源；生物进化的原材料
生物多样性重要原因
生物变异来源之一
对生物进化有重要意义
低频但普遍
有性生殖中普遍
基因突变----基因重组
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再见！