基因突變和基因重組公開課第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一生物界中的變異現象第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一什么叫“生物的變異”？生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。變異是否都能遺傳？第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一兩只青蛙相愛了,結婚后生了一只癩蛤蟆,

公青蛙見狀大怒說:賤人,怎么回事?

母青蛙哭著說:他爹,認識你之前我整過容.為什么這種變異性狀不能遺傳給子代？分析：是環境因素引起的，自身的遺傳物質沒有改變。例1：第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一紅花的后代變成了藍紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢？遺傳物質發生了改變。藍紫色花的后代仍是藍紫色例2：第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一表現型

基因型

環境

（不遺傳的變異）（改變）（改變）（改變）基因突變染色體變異基因重組（遺傳物質未發生改變）（遺傳物質發生改變）（可遺傳的變異）變異是否都能遺傳？否第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一基因突變生物的變異不可遺傳的變異可遺傳的變異

基因重組染色體變異生物變異類型判斷關鍵:遺傳物質是否改變第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一我帥呆！哼…基因突變

第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

資料：1910年，一個黑人青年到醫院看病，檢查發現他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而破裂的現象，引起嚴重貧血而造成死亡。一、基因突變的實例第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

1956年，英國科學家英格拉姆發現患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸血紅蛋白正常異常GUACATGTA突變GAA

直接原因（氨基酸的替換）根本原因

鐮刀型細胞貧血癥病因：（DNA分子中堿基對的替換）控制合成血紅蛋白分子的DNA分子一個堿基對發生替換（A—T替換為T—A）導致基因結構的改變，從而引起所編碼的血紅蛋白的改變。第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

基因（DNA片段）A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

思考：除了堿基對的替換以外,還有什么情況可能導致基因結構的改變？第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變。┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換二、基因突變的概念第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最小？思考：堿基對的替換2、基因突變形成的性狀能否遺傳？怎樣遺傳？三、基因突變的時期DNA復制時期有絲分裂的間期減數第一次分裂間期①如果基因突變發生在體細胞進行有絲分裂的間期，②如果基因突變發生在減數第一次分裂間期，【植物體細胞無性繁殖例外】一般只影響當代，不能遺傳閱讀P81則將遵循遺傳規律隨配子傳遞給后代第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一基因突變是如何產生的呢？X射線照射X射線、紫外線等易誘發基因突變的因素①物理因素亞硝酸、堿基類似物等②化學因素病毒、某些細菌等③生物因素四、基因突變的原因第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一夏季涂抹防曬霜青少年少上網，少用手機不喝反復燒開的水物理因素物理因素化學因素少吃燒烤和油炸食品化學因素以下情況是減少哪種因素，從而防止細胞基因突變？接種乙肝疫苗生物因素第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一AAAaAaaaaA一個基因突變后產生的是它的等位基因Aa隱性突變aA顯性突變不改變染色體上基因的數量和位置五、基因突變的結果第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一細菌無抗藥性

抗藥性常見突變性狀：①普遍性—在生物界普遍存在玉米白化苗人類多指短腿安康羊（中）六、基因突變的特點第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一胚幼苗分化出花芽的植株受精卵②隨機性——基因突變是隨機發生的花芽在分化時發生基因突變可以發生在個體發育的任何時期；可以發生在細胞內任何DNA分子上；可以發生在DNA分子的任何部位第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一③不定向性——基因突變是不定向的基因突變的紫色種子產生的子代種子（白，紅）如老鼠灰毛基因A突變A1(黃毛)A2(黑毛)【突變的方向與環境也沒有明確因果關系】第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一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3×10－5④自然狀態下，基因突變的頻率很低——低頻性第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一白化苗⑤大多數突變是有害的—多害少利性白化病

所有生物都是長期進化過程的產物，基因突變可能破壞生物與現有環境的協調關系。第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細胞有害的基因突變第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一有利的基因突變誘變處理得到的高產量青霉菌株太空南瓜第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一自然界的物種中廣泛存在可發生在任何時期多害少利性：(打破對環境的適應性)

①普遍性:②隨機性:⑤③不定向性：1個基因可以突變成1個以上的等位基因④低頻性：自然狀態下突變率低:基因突變的特點

既然自然條件下基因突變率很低，而且大多數對生物體是有害的，那基因突變有什么意義呢？第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一七、基因突變的意義

雖然每個基因的突變率很低，但每個種群有很多個體，每個個體有很多基因，所以突變的基因總數很大。①產生新基因的途徑②生物進化的原始材料③生物變異的根本來源基因新基因（等位基因）基因型（改變）表現型（改變）引發生物變異第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一這種說法不正確。對于生物個體而言，發生自然突變的頻率是很低的。但一個物種是由很多個體組成，且經漫長的進化歷程中產生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進化有重要的意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料。P82：批判性思維第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.下列有關基因突變的說法，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BC1.一種植物在正常情況下只開紅花，但偶然會出現一朵白花，如果將白花種子種下去，它的后代全部開白花，出現這種現象的原因是(）

A.自然雜交B.自然選擇

C.基因突變D.基因重組第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一3.下圖中，基因A與a1a2a3之間的關系，不能表現的是()A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現是基因突變的結果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Aa1a2a3D第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？基因重組第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。一、基因重組的概念

生物體減數分裂形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因也自由組合，形成多種類型的配子，雌雄配子受精形成的受精卵就具有與親代不同的基因型，從而使個體出現差異。第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一類型①自由組合型減數第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab二、