1、第一節(jié) 基因突變和基因重組,環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質沒有改變,3.5kg,7kg,3.5kg,資料：在北京培育的優(yōu)質甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。,不可遺傳的變異,紅花的后代變了藍紫色,可遺傳的變異,遺傳物質發(fā)生了改變,藍紫色花的后代仍是藍紫色,基因突變,生物的變異,不遺傳的變異 可遺傳的變異,基因重組,染色體變異,生物體內遺傳物質沒有改變,生殖細胞內遺傳物質的改變,A.將同一品種的番茄分別種在水肥條件不同的農田，其果實大小出現(xiàn)很大差異,B.在黑暗環(huán)境中發(fā)育成的白花苗,C

2、.光照下出現(xiàn)的白花苗呢,下列哪種變異屬于可遺傳的變異？,鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加,導致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時，紅細胞受機械損傷而破裂產生溶血現(xiàn)象，引起溶血性貧血甚至造成死亡。,基因突變實例-鐮刀型貧血癥,造成的原因呢?,正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。,探究正常血紅蛋白究竟出了什么問題？,谷氨酸,纈氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白質,正常,異常,_原因,堿基對替換,根本,探究第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？,分析：,直接原因,決定,谷氨酸纈氨酸,

3、除了堿基的替換以外，基因的堿基序列還可以發(fā)生哪些變化也會導致血紅蛋白異常？,替換,增添,缺失,DNA片段,堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結構。,2.基因突變發(fā)生的原因,外因,內因,某些外界環(huán)境條件（如：溫度驟變、各種射線、污染）,生物內部因素（如：異常代謝物）等作用,DNA復制過程中，基因內部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部改變，從而改變了遺傳信息,1?；蛲蛔兊母拍?DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫基因突變,A.有絲分裂間期,B.減數(shù)第一次分裂間期,體細胞可以發(fā)生基因突變,生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變,（但一般不能傳給后代）,（可以通過受精

4、作用直接傳給后代）,3、基因突變發(fā)生在什么時間？,分裂間期,DNA的復制過程,“神七” 帶一批種子上天進行育種，你選“干種子”還是“萌發(fā)的種子”？為什么？,基因突變的結果：,不改變基因在染色體上的位置和基因的數(shù)量。,2.光學顯微鏡下能觀察到嗎？,染色體某一個位點上基因的改變，顯微鏡下不可見,3.一定會引起遺傳信息的改變嗎？,4.一定會引起性狀的改變嗎？,1.改變基因在染色體上的位置和染色體上基因的數(shù)量嗎？,產生了新的基因,等位基因,一定,隱性突變,顯性突變,DNA,異亮氨酸,精氨酸,天冬酰氨,mRNA,T T G G C G ,A A C C G C ,堿基對改變,精氨酸,DNA,異亮氨酸,精

5、氨酸,異亮氨酸,mRNA,T A A G C G ,A T T C G C ,堿基對改變,精氨酸,DNA,蘇氨酸,丙氨酸,mRNA,異亮氨酸,精氨酸,堿基對缺失,A T A C C G C ,T A G G C G ,T A T G G C G ,DNA,A T C C G C ,mRNA,正常,堿基對增添,異亮氨酸,精氨酸,異亮氨酸,脯氨酸,顯性純合子突變成雜合子（AAAa）,基因突變通常會引起生物性狀的改變，但不一定引起生物性狀的改變,一種氨基酸可能有幾種密碼子,堿基對的替換對生物性狀的影響是最小的,7?；蛲蛔兊囊饬x：,基因,新基因（等位基因）,基因型（改變）,表現(xiàn)型（改變）,引發(fā)生物變

6、異,是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了最初的原材料。,細菌 無抗藥性抗藥性 棉花 正常枝短果枝 果蠅 紅眼白眼 長翅殘翅 家鴿 羽毛白色灰紅色 人 正常色覺色盲 正常膚色白化病,常見突變性狀：, 在生物界普遍存在,短腿安康羊（中）,玉米白化苗,人類多指,原核和真核生物均能發(fā)生,自然突變,誘發(fā)突變,8. 基因突變有何特點？,基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？,任何時期,思考,在生物個體發(fā)育的過程中，基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變突變的部分就越少。,突變率低,據(jù)估計，在高等生物中，大約105-108個生殖細胞中才會有1個生殖細胞發(fā)生基因突變。,突變率=10-510-8,基因突變是

7、不定向的,探究 基因突變有何特點？,經誘變處理的紫色種子產生的子代種子,經誘變處理的黑色家鼠產生的子代,產生1個以上的等位基因,白化苗, 大多數(shù)突變是有害的,白化病,植物的抗病性突變、耐旱性突變、微生物的抗藥性突變,該突變性狀對生物體來說是有害的還是有利的？,突變性狀的有害性和有利性取決于是否適應環(huán)境,人工誘變在育種上的應用,物理:射線 紫外線 激光等 化學: 亞硝酸 硫酸二乙酯等,概 念,缺 點,方 法,優(yōu) 點,提高突變率 創(chuàng)造新類型 加速育種進程,選育優(yōu)良品種,誘變產生的突變是不定向的，而且有利的個體往往不多，需要處理大量的材料,利用物理因素或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變,1、(

8、選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后, 基因結構（或遺傳信息） ；基因數(shù)量 ； 性狀 . (一定不變;一定改變; 可能改變),一定改變,一定不變,可能改變,鞏固練習,1(08上海高考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）,A第6位的C被替換為T B第9位與第10位之間插入1個T C第100、101、102位被替換為TTT D第103至105位被替換為1個T,B,這種說法不正確?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因分子結構的改變?；蛲蛔兪挂粋€基因突變成它的等位基因，從而會使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的

9、改變并不都是由基因突變引起的,討論：有人說，基因突變就是指生物體基因型的改變。你認為這種說法正確嗎？試舉例說明。,思考:RNA病毒的突變頻率往往比DNA病毒的突變頻率高,為什么?,RNA病毒遺傳物質是RNA,RNA是單鏈,結構不穩(wěn)定,易發(fā)生基因突變.,二、基因重組,1、概念:,在生物進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合.,2、類型:,非同源染色體上的非等位基因的自由組合,同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.,減一前期,減一后期,3.發(fā)生時期：,有性生殖減數(shù)分裂過程中,非常豐富。,非同源染色體上的 非等位基因自由組合,同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,基因突變和基因重

10、組引起的變異有什么區(qū)別?,1基因突變： 基因_改變，它_(能或否)產生新的基因 發(fā)生時期：_ 特點：普遍性、 隨機性、 _、 多數(shù)有害、不定向性。 2基因重組： 控制不同性狀的_，_新基因，可形成新的_。 發(fā)生時期：_ 特點：_,內部結構,能,細胞分裂間期（DNA復制時）,突變率低,基因重新組合,不產生,基因型,有性生殖過程中,非常豐富,思考:RNA病毒的突變頻率往往比DNA病毒的突變頻率高,為什么?,RNA病毒遺傳物質是RNA,RNA是單鏈,結構不穩(wěn)定,易發(fā)生基因突變.,基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?,1基因突變： 基因_改變，它_(能或否)產生新的基因 發(fā)生時期：_ 特點：普遍性

11、、 隨機性、 _、 多數(shù)有害、不定向性。 2基因重組： 控制不同性狀的_，_新基因，可形成新的_。 發(fā)生時期：_ 特點：_,內部結構,能,細胞分裂間期（DNA復制時）,突變率低,基因重新組合,不產生,基因型,有性生殖過程中,非常豐富,卷發(fā)雙眼皮,直發(fā)單眼皮,aaBb,Aabb,aB,ab,Ab,ab,aabb,顯性：直發(fā)A，雙眼皮B,減數(shù)分裂，基因重組,減數(shù)分裂，基因重組,控制不同性狀的基因重新組合，不產生新基因，可形成新的基因型。,4、意義:,通過有性生殖實現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一.,基因重組能否產生新的基因？,【問題】,基因突變與基因重組的區(qū)別,

12、總之，基因重組只能發(fā)生在進行有性生殖的生物，即孟德爾遺傳規(guī)律適用的范圍內，而基因突變則只要含有基因的生物就都能發(fā)生?；蛑亟M不能產生新的基因，只能產生新的基因型。,小 結,（改變）,（改變）,（改變）,來源,誘因,課 堂 練 習,1. 一種植物在正常情況下只開紅花，但偶然會出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的后代全部開白花，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是( ） A. 自然雜交 B. 自然選擇 C. 基因突變 D. 基因重組 2. 進行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是 （ ） A. 基因重組 B. 基因突變 C. 染色體變異 D. 生活條件改變,C,A,3.下列有關基因突變的

13、說法，不正確的是( )A. 自然條件下，一種生物的突變率是很低的B. 生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的C. 基因突變在自然界的中廣泛存在D. 基因突變可產生新的基因，是生物變異的 主要來源,B,4. 利用激光對DNA進行修復，生物學上稱之為 （ ） A. 基因突變 B. 基因重組 C. 基因互換 D. 染色體變異,A,5. 下圖中，基因A與a1a2a3之間的 關系，不能表現(xiàn)的是 ( ),A. 基因突變是不定向的 B. 等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結果 C. 正常基因與致病基因可以轉化 D. 圖中基因的遺傳遵循自由組合定律,A,a1,a2,a3,D,6在一塊馬鈴薯甲蟲成災的地里，噴了一種新的農藥后，約98的甲蟲死了，約2的甲蟲生存下來，生存下來的原因是（ ） A有基因突變產生的抗藥性個體存在 B以前曾噴過某種農藥，對農藥有抵抗力 C約有2的甲蟲未吃到沾有農藥的葉子 D生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體,7以下有關基因重組的敘述，錯誤的是（ ）A非同源染色體的自由組合能導致基因重組 B非姊妹染色單體的交換可引起基因重組C純合體自交因基因重組導致子代性狀分離 D同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關,在一次實驗中，經測定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒有精氨酸。產生此現(xiàn)象的可能原因是 （） 致使（ ),基因 基因 基因,某化合物