遺傳指親代與子代、子代與子代個體之間性狀的相似性變異指親代與子代、子代與子代個體之間性狀的差異性手術后手術前【思考】通過整容，單眼皮成為雙眼皮，這種變異能遺傳嗎？為什么？（環境引起，遺傳物質不變）不可遺傳的變異可遺傳的變異（遺傳物質改變）生物變異基因突變基因重組染色體變異▲注意：基因中堿基序列不發生改變，有時候也可通過表觀遺傳影響下一代。第1節

基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異一

基因突變資料：1910年，一個黑人青年到醫院看病，癥狀是發燒和肌肉疼痛，經查，他患的是當時人們尚未認識的一種貧血癥，紅細胞是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導致死亡。后來，人們就把這種病稱為鐮刀型細胞貧血癥。1928年，人們了解到這是一種遺傳病。這種病的遺傳方式？閱讀P81“思考與討論”這種病是怎樣形成的呢？（一）基因突變的實例--鐮狀細胞貧血癥常.隱無中生有女直接原因：正常血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代，導致血紅蛋白結構異常。思考：導致鐮狀細胞貧血癥的，根本原因是什么？鐮狀細胞貧血癥病因分析mRNA氨基酸血紅蛋白正常異常纈氨酸谷氨酸血紅蛋白基因ＧＡGＣＴCＧＡGＧＵG鐮狀細胞貧血癥病因分析ＧＴGＣＡC突變替換DNA分子中的一個堿基發生了替換，導致編碼血紅蛋白的基因的堿基序列發生改變，使翻譯出來的氨基酸出現改變。根本原因：增添缺失替換AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC堿基對除了替換外，還有哪些變化也可以引起堿基序列改變？DNA分子中發生堿基的

、

和

，而引起的

的改變，叫做基因突變。替換增添缺失基因堿基序列基因突變：此時，DNA雙螺旋打開，穩定性大大降低，易受到外界因素的干擾而發生復制錯誤主要發生在分裂間期（DNA復制時）發生時間：【合作探究一】分析基因突變的影響2.基因突變對性狀的影響1.基因突變對蛋白質的影響3.基因突變對后代的影響若基因發生一個堿基的增添或缺失，多肽的氨基酸序列如何改變？若插入C結論：轉錄時造成插入或缺失點以后的堿基序列發生改變，進而導致多肽的長度以及氨基酸序列發生改變。堿基對氨基酸序列的影響影響范圍替換只改變1個氨基酸或不改變增添不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列缺失不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列1.基因突變對蛋白質的影響小大大可使肽鏈變“長”或變“短”2.基因突變對性狀的影響主要原因：①基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。②突變可能發生在沒有遺傳效應的DNA片段上。③基因突變若為隱性突變，如AA→Aa，不會導致性狀的改變。原密碼子亮氨酸UUA突變密碼子UUG基因突變不一定導致生物性狀的改變3.基因突變對后代的影響基因突變結果：產生新的等位基因。遺傳特性：有絲分裂間期→體細胞（一般不能遺傳給子代）有些植物可通過無性繁殖減數分裂前的間期→生殖細胞（能隨配子遺傳給子代）可遵循遺傳定律【合作探究二】分析基因突變的原因內因：自然條件下DNA偶爾復制錯誤。例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等。物理因素紫外線X射線其他輻射外因：化學因素亞硝酸黃曲霉素化工污染物外因：生物因素病毒病毒入侵細胞外因：基因突變的原因內因：生物因素：提高突變頻率用于誘變育種紫外線、X射線及其他輻射。亞硝酸、煙焦油、尼古丁等。某些病毒的遺傳物質等。外因DNA復制出現“差錯”（或損傷后的修復錯誤）物理因素：（能損傷細胞內的DNA）化學因素：（能改變核酸的堿基）（能影響宿主細胞的DNA）（誘發突變）（自發突變）基因突變的應用

我國早在1987年就利用返回式衛星進行航天育種研究:將作物種子帶入太空，利用太空中的特殊環境誘導基因發生突變，然后在地面選擇優良的品種進行培育。通過航天育種，我國已在水稻、小麥、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列優質品種，取得了極大的經濟效益。誘變育種誘變育種原理：利用物理因素（如紫外線、X射線等）或化學因素（如亞硝酸鹽等）處理生物，使生物發生基因突變，可以提高突變率，創造人類需要的生物新品種。優點：提高突變率，在短時間內獲得更多優良變異類型缺點：誘導方向難以掌握，有利個體不多，需要大量材料誘變育種有很多突出優點，也存在一些缺點，下列分析正確的是()①結實率低，發育遲緩②提高突變率，在較短時間內獲得更多的優良變異類型③大幅度改良某些性狀④人們可以通過定向誘導，得到符合要求的新品種⑤有利個體不多，需要大量的材料A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．①②④B基因突變的例子：色盲、多指、白化病、糖尿病……玉米白化苗1.在生物界中普遍存在——普遍性基因突變的特點基因突變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。2.在生物個體發育的任何時期——隨機性3.不定向性4.自然狀態下，突變率低——低頻性基因突變率大腸桿菌的組氨酸缺陷型基因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人類的色盲基因3×10－5(1)普遍性：在生物界普遍存在。(2)隨機性：可以發生在生物個體發育的任何時期。(3)不定向性：一個基因可以發生不同的突變,產生多個等位基因。(4)低頻性：在自然狀態下，基因突變的頻率很低。(5)多害少利性：多數突變對生物體有害?；蛲蛔兊奶攸c①有害突變②有利突變③中性突變基因突變的意義形成新性狀基因突變生物變異的根本來源是新基因產生的途徑，

是生物變異的根本來源，

生物進化的原材料。產生新基因生物進化的原始材料細胞癌變抑癌基因Ⅰ突變原癌基因突變抑癌基因Ⅱ突變抑癌基因Ⅲ突變癌癌細胞轉移正常結腸上皮細胞

討論：（1）從基因角度看，結腸癌發生的原因是什么？（2）健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因

嗎？它們的作用是什么？原癌基因和抑癌基因突變存在基因突變的實例原癌基因抑癌基因細胞正常生長、增殖正常表達抑制細胞生長、增殖促進細胞凋亡正常表達蛋白質蛋白質致癌因子突變突變活性過高活性過低細胞癌變，惡性增殖細胞癌變的機制癌細胞的特點（1）無限增殖（2）態結構發生顯著變化（3）細胞膜表面糖蛋白含

量減少、黏著性降低，易擴散和轉移1．我國科研人員王躍祥及其團隊在國際上首次發現了位于22號染色體上的抑癌基因DEPDC5，揭示了DEPDC5突變與胃腸道間質細胞癌變的關系。下列相關敘述錯誤的是(

)A．胃腸道間質細胞發生癌變，其細胞周期變短，分裂速度明顯加快B．癌變的胃腸道間質細胞易擴散和轉移，與其細胞膜上糖蛋白減少有關C．DEPDC5編碼的蛋白質會阻止胃腸道間質細胞的異常增殖D．無論原癌基因還是抑癌基因，只要發生基因突變就會導致惡性腫瘤細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發生基因突變累積引起的，D錯誤。無機化合物，如石棉；有機化合物，如黃曲霉素物理致癌因子主要指輻射，如紫外線、X射線病毒致癌因子化學致癌因子致癌病毒含有病毒癌基因以及與致癌有關的核酸序列HPV病毒堅持健康的生活方式，遠離致癌因子。合理的膳食和作息，愉快的情緒，不吸煙、不酗酒。癌癥的預防致癌食物：發霉的、熏制的、燒烤食品中含較高致癌物質食物中的防癌物質：大豆、動物肝臟——含有的大量維生素A；蔬菜水果——富含的維生素C，維生素E，胡蘿卜素；綠茶——富含多元酚二

基因重組變異→原因？控制不同性狀的基因自由組合(減I后期）基因重組Geneticrecombination(3)類型：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。(1)概念：(2)發生時期：減數分裂時期（減Ⅰ）基因的自由組合基因的交叉互換YYyyrrYYRRYRyyrryryrYRRRrrYYRRyyYrrRrRYr漢水丑生侯偉作品非同源染色體上的非等位基因自由組合(減I后期）產生的配子種類及比例：YR:yr:Yr:yR=1：1：1：1類型一：AABaabBbAABaabbB減數分裂Ⅰ前期可產生的配子類型：___和___發生交叉互換后，可產生的配子類型為：_______、_______、_______、_______、即_______時期__________上的________________之間的互換而發生交換，導致染色單體上的基因重組四分體同源染色體非姐妹染色單體ABabABabAbaB類型二：（經典題）下列過程中存在基因重組的是（）B

A.③④B.①③C.①⑤D.②⑤A

（4）基因重組的結果表型:產生新的性狀嗎？

基因:不產生新基因，可形成新的基因型不產生新性狀，可形成新的表型(形狀組合)（5）意義：基因重組是生物變異的來源之一，是生物多樣性的原因之一，對生物的進化具有重要意義。以上是狹義的基因重組，認為原核生物不可能存在基因重組；但是廣義上的基因重組，還包括肺炎鏈球菌的轉化（R型菌轉化成S型菌）以及轉基因技術提示：

從1964年起，袁隆平就開始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來的新品種十年內中國雜交水稻累計增產超億噸，每年增產的大米可以多養活6000萬人。雜交水稻之父·袁隆平基因重組的應用雜交育種

有目的的將具有不同優良性狀的兩個親本雜交，組合兩個親本的優良性狀，篩選出所需要的優良品種倒伏抗條銹病抗倒伏易感條銹?。?）閱讀教材P13小麥優良品種的雜交育種過程。請小組合作繪制純種既抗倒伏又抗條銹病的小麥育種過程的遺傳分析圖解。（一）動植物雜交育種（一）動植物雜交育種

抗倒伏易感條銹病不抗倒伏抗條銹病抗倒伏不抗病DDTTddttDdTtPF1F29D_T_抗倒伏抗病3D_tt易倒伏抗病3ddT_易倒伏不抗病1ddtt(淘汰)(淘汰)(保留)(淘汰)多次自交選種抗倒伏抗病DDtt雜交自交選種多次自交選種優良性狀的純合體抗倒伏易感病短毛折耳貓(bbee)長毛立耳貓(BBEE)長毛折耳貓(BBee)如何利用長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee）培育出能穩定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？？短毛折耳貓bbee長毛立耳貓BBEE×長毛立耳

BbEe♀、♂相互交配B_E_B_eebbE_bbee與bbee測交選擇后代不發生性狀分離的親本即為BBee（2）長毛折耳貓的培育過程雜交雌雄個體交配選種測交優良性狀的純合體動植物雜交育種優點：a.目的性強，通過雜交使位于不同個體上的優良性狀集中于一個個體上（“集優”）

缺點:育種所需時間較長。b.操作簡單，技術要求不高。原理：基因重組項目基因突變基因重組變異實質發生時間

發生原因在一定外界或內部因素作用下,DNA分子中發生堿基

,

和

。

減數第一次分裂過程中,同源染色體的

交叉互換，或.的自由組合發生可能性。

。。。一般在細胞分裂前的間期減數第一次分裂前期、后期缺失替換增添

非同源染色體非等位基因很小非常普遍非姐妹染色單體基因突變與基因重組的比較基因堿基序列發生改變控制不同性狀的基因重新組合項目基因突變基因重組適用范圍。

生物都可以發生只適用于

生物有性生殖細胞核遺傳種類①

;②.①

;②

.結果產生

，控制

.產生新的

,不產生新的基因意義是生物變異的