1、第第5 5章章 基因突變及其他變異基因突變及其他變異12/16/2021哼，什么殺蟲哼，什么殺蟲藥，對付俺老藥，對付俺老祖宗還差不多！祖宗還差不多！過去有效的殺蟲過去有效的殺蟲藥，為什么現在就不藥，為什么現在就不起作用了呢？起作用了呢？你們大量使用你們大量使用殺蟲藥，我們可是殺蟲藥，我們可是兵多將廣，變異類兵多將廣，變異類型多著呢！型多著呢！ 通過美容手術，紋成彎彎的柳葉眉，這種通過美容手術，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？柳葉眉能遺傳嗎？為什么？不遺傳的變異不遺傳的變異 太空椒（經過太空遨游，也就是經過太空椒（經過太空遨游，也就是經過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯輻射的）

2、和普通椒相比，太空椒具有明顯的優勢，果實肥大，的優勢，果實肥大，把其種子種下去后結把其種子種下去后結出的仍是太空椒。出的仍是太空椒。可遺傳的變異可遺傳的變異生殖細胞生殖細胞內的遺傳物質發生內的遺傳物質發生了改變，其后代將繼承這種了改變，其后代將繼承這種改變。改變。 不遺傳的變異：不遺傳的變異： 可遺傳的變異：可遺傳的變異：由環境不同引起，遺傳物質由環境不同引起，遺傳物質沒有改變，不能進一步遺傳沒有改變，不能進一步遺傳給后代。給后代。變異的類型變異的類型三個來源三個來源基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異問題探討問題探討三位同學在抄寫英文句子三位同學在抄寫英文句子“THE CAT

3、 SAT ON THE CAT SAT ON THE MAT”THE MAT”（貓坐在草席上）時，分別抄成了（貓坐在草席上）時，分別抄成了 “THE KAT SAT ON THE MAT” “THE KAT SAT ON THE MAT” “THE HAT SAT ON THE MAT” “THE HAT SAT ON THE MAT” “THE CAT ON THE MAT” “THE CAT ON THE MAT”討論：討論：假如在假如在DNADNA分子的復制過程中，發生了類分子的復制過程中，發生了類似的錯誤，似的錯誤，DNADNA分子攜帶的遺傳信息將會發生怎分子攜帶的遺傳信息將會發生怎樣

4、的變化？這些變化可能對生物體產生什么影樣的變化？這些變化可能對生物體產生什么影響？響？ 鐮刀型細胞貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦鐮刀型細胞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，缺氧，患者紅細胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細胞的堆積，導致各器官血流的阻塞。而出現引起紅細胞的堆積，導致各器官血流的阻塞。而出現脾臟腫大，四肢的骨骼、關節疼痛，血尿和腎功能衰脾臟腫大，四肢的骨骼、關節疼痛，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竭等癥狀，病重時，紅細胞受機械損傷而破裂產生溶血現象，引起溶血性貧血甚至造成死亡。血現象，引起溶血性貧血甚

5、至造成死亡。基因突變的實例基因突變的實例:鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷谷氨酸氨酸賴氨酸賴氨酸(異常異常)纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷氨酸氨酸賴氨酸賴氨酸(正常正常) 血紅蛋白分子的部分氨基酸順序血紅蛋白分子的部分氨基酸順序正常正常異常異常CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質蛋白質正常正常異常異常GUAGUACATCATGTAGTA突變突變GAAGAA_原因原因_原因原因根本根本直接直接增增添添缺缺失失替替換換DN

6、ADNA分子中發生堿基對的分子中發生堿基對的 、 和和 ，而引起的而引起的 的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換基因結構基因結構基因突變的概念基因突變的概念T G T C TA C A G ADNA U G U C URNA半胱氨酸半胱氨酸T G C C TA C G G AU G C C U半胱氨酸半胱氨酸基因突變是否一定會引蛋白質性狀的改變？基因突變是否一定會引蛋白質性狀的改變？ 同學們可以嘗試在缺失和插入狀態下蛋白質性狀是否同學們可以嘗試在缺失和插入狀態下蛋白質性狀是否一定改變？一定改變？紅花紅花的后代變成了的后代變成了藍紫色藍紫色基因突變的實例基因突變的實例正常山羊有時生下短腿正

7、常山羊有時生下短腿“安康羊安康羊”基因突變的實例基因突變的實例基因突變的結果：基因突變的結果：AAaA一個基因突變后產生的是它的等位基因一個基因突變后產生的是它的等位基因有關基因突變的幾個注意點：有關基因突變的幾個注意點：（1）發生的時間）發生的時間 有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期（2 2）基因突變不改變染色體上基因的）基因突變不改變染色體上基因的數量，數量，只改變基因的只改變基因的內部結構，內部結構，使一個基因變成使一個基因變成它的等位基因（它的等位基因（AaAa或或aAaA）。）。基因突變的外因：基因突變的外因：基因突變的意義基因突變的意義: :

8、基因突變是生物變異的根本原因，為生物的進化提供了基因突變是生物變異的根本原因，為生物的進化提供了最初的原材料最初的原材料。 生物的性狀是由基因控制的，新的性狀（變異）由新生物的性狀是由基因控制的，新的性狀（變異）由新的基因控制，而新的基因主要來自于基因突變。的基因控制，而新的基因主要來自于基因突變。1.物理因素物理因素：X射線、紫外線、激光等。射線、紫外線、激光等。2.化學因素化學因素：亞硝酸、堿基類似物質。：亞硝酸、堿基類似物質。3.生物因素生物因素：病毒和某些細菌。：病毒和某些細菌。基因突變的特點：基因突變的特點：1 1、生物界中普遍存在、生物界中普遍存在普遍性普遍性2、隨機發生、隨機發生

9、隨機性隨機性4 4、自然情況下突變的頻率很低自然情況下突變的頻率很低低頻性低頻性3 3、突變是不定向的突變是不定向的不定向性不定向性5 5、多數對生物有害多數對生物有害多害少利性多害少利性成功率低成功率低, ,有利個體往往不多有利個體往往不多需大量處理材料需大量處理材料人工誘變在育種上的應用人工誘變在育種上的應用誘變意義誘變意義: :是創造動、植物新品種和微生物新類是創造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法型的重要方法優點：優點：提高突變率，縮短育種周期提高突變率，縮短育種周期大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀缺點缺點: :物理因素：物理因素：X X射線、射線、射線、紫外線、激光等射線、紫

10、外線、激光等 化學因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等化學因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等 （1 1）常用的方法：）常用的方法：“一母生九仔，連母十個樣一母生九仔，連母十個樣”這種差異是怎么造成的？這種差異是怎么造成的？1.1.概念：概念：基因重組是指生物進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 基因重組基因重組基因重組能否產生新的基因？基因重組能否產生新的基因？非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab2.2.根本原因根本原因基因重組是通過基因重組是通過有性生殖有性生殖來實現的來實現的基因重組的實例基因重組的實例 為生物變異提供

11、了極其豐富的來源，是生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。物多樣性的重要原因之一。3.3.基因重組的意義基因重組的意義: : 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質本質原因原因時間時間意義意義可能性可能性產生新的產生新的基因基因產生新的產生新的基因型基因型堿基對的堿基對的增添、增添、缺失、替換缺失、替換基因基因自由組合自由組合；基因基因交叉互換交叉互換等等間期間期DNADNA復制復制時時減數第一次分裂減數第一次分裂變異的根本來源；變異的根本來源；進化的原材料進化的原材料生物變異來源之一生物變異來源之一生物多樣性重要原因生物多樣性重要原因低頻但普遍低頻但普遍有性生殖中普遍

12、有性生殖中普遍基因突變基因突變-基因重組基因重組1、一批蘿卜因種在、一批蘿卜因種在肥沃肥沃的土地上而長得非常茂盛，塊的土地上而長得非常茂盛，塊根也比普通的蘿卜肥大。可知這些蘿卜發生的是根也比普通的蘿卜肥大。可知這些蘿卜發生的是 ，如將這些蘿卜的種子種到一般的土壤中，如將這些蘿卜的種子種到一般的土壤中，與普通蘿卜相比，其性狀將與普通蘿卜相比，其性狀將。2、基因突變的原因是：、基因突變的原因是：A染色體上的染色體上的DNA變成了蛋白質變成了蛋白質B染色體上的染色體上的DNA變成了變成了RNAC染色體上的染色體上的DNA減少了或增多了減少了或增多了D染色體上的染色體上的DNA結構發生了局部改變結構發生了局部改變 不遺傳的變異不遺傳的變異和其他一樣和其他一樣D12/16/2021 3 、誘變育種的特點是誘變育種的特點是 能大幅度改良某些性狀能大幅度改良某些性狀 能形成新基因能形成新基因 大多形成新物種大多形成新物種 一般對個體生存有利一般對個體生存有利 A B c D 4 、誘變育種所依據的遺傳學原理是誘變育種所依據的遺傳學原理是A基因自由組合基因自由組合 B基因突變基因突變 C染色體變異染色體變異 D染色體交叉互換染色體交叉互換AB6 6、基因突變發生在下列哪種細胞中：、基因突