第1節基因突變和基因重組廣東省珠海市實驗中學第5章基因突變及其他變異阿奇精品課件：高中生物必修2《遺傳與進化》表現型基因型環境（不可遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）基因重組染色體變異基因突變（遺傳物質未發生改變）（遺傳物質發生改變）（可遺傳的變異）復習:表現型與基因型的關系普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中，給予充足的陽光和水分，結出的是粒多飽滿的種子，但是再把這些種子種下去結出的仍就是普通的種子。不可遺傳的變異太空椒（經過太空遨游，也就是經過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優勢，果實肥大，把其種子下去后結出的仍是太空椒。可遺傳的變異1956年，英國科學家英格拉姆發現鐮刀狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…一、基因突變(一)基因突變的實例圓餅型的紅細胞鐮刀狀的紅細胞CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因鐮刀型細胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病。病因：DNA分子中堿基對替換根本[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因:ATTA替換直接原因決定谷氨酸→纈氨酸DNA分子中發生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結構(二)基因突變的概念：替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

A.有絲分裂間期B.減數第一次分裂間期體細胞可以發生基因突變生殖細胞中也可以發生基因突變（但一般不能傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）分裂間期體細胞可以發生基因突變嗎？生殖細胞可以發生基因突變嗎？體細胞發生的基因突變可以傳給后代嗎？生殖細胞發生的基因突變可以傳給后代嗎？(三)基因突變發生的時間

細胞周期中的分裂間期(四)基因突變的原因物理因素化學因素生物因素基因突變的原因X射線、激光等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細菌等討論：能不能列舉一些實例來說這些因素確實會導致基因突變？自發突變：自然條件下DNA偶爾復制錯誤誘發突變：

在第二次世界大戰臨近結束的1945年8月，美國先后向日本廣島和長崎投下了兩顆原子彈，造成約10.6萬人死亡，約13萬人受傷。當時繆勒就指出：原子彈爆炸產生的放射性污染將給廣島和長崎幸存居民的后代帶來難以預料的影響。繆勒不幸言中了。在戰后的20多年里，廣島和長崎先后出生了數以百計死胎和智障、肢體畸型的新生兒。案例一：1986年年4月月26日日，，前前蘇蘇聯聯切切爾爾諾諾貝貝利利核核電電站站發發生生爆爆炸炸，，給給當當地地造造成成了了嚴嚴重重的的核核污污染染。。1995年，美美國喬治治亞大學學生態實實驗室研研究人員員前往實實地考察察。在捕捕獲的野野豬、野野鹿及老老鼠中，，發現DNA束束上發現現許多斷斷裂處，，這說明突突變速率率很高。時隔一年年，聯合合國組織織的一支支科學考考察隊來來到切爾爾諾貝利利，竟遭遭到了一一群不明明動物的的進攻。。人們仔仔細一瞧瞧，竟是是老鼠!一只只只大如豬崽！切爾諾貝貝利核事事故后還還發現了了一米左右右的青蛙蛙以及宛如如潛艇般的的怪魚。案例二：：案例三：：北京市民民李發君君的妻子子朱繼榮榮2002年8月初買買了一輛輛新車作作為上下下班的交交通工具具，9月月底就發發現身上上有大量量出血點點。10月經正正規醫院院診斷為為重癥再生生障礙性性貧血（（白血病病），治療5個個月后宣宣告治療療無效病病逝。由由于苯中毒可導致重重癥再生生障礙性性貧血，，朱也是是繼買車車后才出出現病癥癥，于是是李在中中國室內內裝飾協協會下屬屬室內環環境監測測中心進進行車內內空氣檢檢測，確確認車內內苯超標后，認為為罪魁禍禍首就是是這輛新新車。如果沒有有這些因因素，基基因突變變會不會會發生？？細菌無無抗抗藥性———抗藥藥性棉花正正常常枝———短果枝枝果蠅紅紅眼眼——白白眼長翅———殘翅家鴿羽羽毛毛白色———灰紅紅色人正正常色覺覺——色色盲正常膚色色——白白化病你認為突突變有什什么特點點？常見突變變性狀：：1、在生生物界普普遍存（（普遍性）；討論與思思考短腿安康康羊（中中）玉米白化苗人類多指指(五)基基因突變變的特點點開花結果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因因突變發發生在生生物個體體發育的的什么時時期？任何時期期2、在生生物體內內隨機發發生（隨機性）；思考①②③④⑤基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料3、突變變率低；4、基因突變變是不定向的經誘變處處理的紫紫色種子子產生的的子代種種子經誘變處處理的黑黑色家鼠鼠產生的的子代顯性突變變隱性突變變白化苗5、大多多數突變變是有害的白化病為什么呢呢？任何一種種生物都都是長期期進化過過程的產產物，它它們與與環境取取得了高高度的協協調。(六)基因因突變變的結結果和和意義義生物變變異的的根本來來源，為生生物進進化提提供了了最初的的原始始材料料,能使生生物的的性狀狀出現現差別別，以以適應應不同同的外外界環環境，，是生物進進化的的重要要因素素之一一。基因突變變的結果果往往使使一個基基因變成成它的等位基因因,即產生了了新的基因因。基因突變變的意義義:思考：““一母生生九仔，，連母十十個樣””，這種種個體的的差異，，主要是是什么原原因產生生的?基因重組組1、概念念:在生物進進行有性生殖殖過程中,控制制不同性性狀的基基因的自自由組合合。2、類型型:①基因的的自由組組合:②基因的的互換:非同源染色色體上的的非等位基因因的自由組合合同源染色色體上的的非姐妹染染色體之間發生局部部互換.后一頁二、基因因重組有性生殖殖基因重組組是通過過過過程程實現的的非同源染染色體上上的非等位基基因自由由組合一種具有有20對對等位基因因（這20對等位位基因分分別位于于20對同同源染色色體上））的生物物進行雜雜交時，，F2可能出現現的表現現型就有有種。AabBAaBbAb和aBAB和ab上一頁220=1048576同源染色體的的非姐妹染色色單體之間的的局部交換上一頁3、意義:通過有性生殖殖過程實現的的基因重組,為生物變異提供了極其豐豐富的來源。這是形成生物多樣性的重要原因之之一,對于生物進化具有十分重要要的意義。思考：基因重重組能否產生生新的基因？？(08廣東生生物)正常雙雙親產下一頭頭矮生雄性牛牛犢。以下解解釋可能的是是（））A.雄犢營養養不良B.雄犢攜帶帶X染色體C.發生了基基因突變D.雙親都是是矮生基因的的攜帶者ACD（10江蘇卷卷）人類能遺傳給給后代的基因因突變常發生生在A.減數第一一次分裂B.四分體時時期C.減數第一一次分裂的間間期D.有絲分裂裂間期C（10江蘇卷卷）育種專家家在稻田中發發現一株十分分罕見的“一一稈雙穗”植植蛛，經鑒定定該變異性狀狀是由基因突突變引起的。。下列敘述正正確的是A.這種現象象是由顯性基基因突變成隱隱性基因引起起的B.該變異株株自交可產生生這種變異性性狀的純合個個體C.觀察細胞胞有絲分裂中中期染色體形形卷可判斷基基因突變發生生的位置D.將該株水水稻的花粉離離體培養后即即可獲得穩定定遺傳的高產產品系B(08廣東理理基)有關關基因突變的的敘述，正確確的是（））A.不同基因因突變的頻率率是相同的B.基因突變變的方向是由由環境決定的的C.一個基因因可以向多個個方向突變D.細胞分裂裂的中期不發發生基因突變變C(08上海生生物)7、、（1）人人類鐮刀形細細胞貧血癥發發生的根本原原因是A．基因突變變B．染色體結結構變異C．基因重組組D．染色體數數目變異（2）基因突突變：是由于于DNA分子子發生堿基對對的_______、______或______，而引引起的基因_________的改改變。（3）基因突突變時間：所所以基因突變變常發生在____________時期。（4）基因突突變是水平上的變化化，不改變染染色體上基因因的數量及所所處位置，只只改變某一基基因的結構及及表現形式，，既由A，或由a。（5）基因突突變若發生在在配子中，將將遵循遺傳規規律_______給后后代；若發生生在體細胞中中，__________。A增添替替換換缺缺失結構分裂間期分子aA獨立遺傳一般不能遺傳傳給后代比較基因突變變和重組引起起的變異：1．基因突變：基因_________改變，它________新的基基因發生時期：________________________特點：①普遍遍性、②隨機機性、③