基因突变及其他变异x

第五章基因突变及其他变异遗传伴随着变异，泛起进化的层层涟漪。遗传变异规律的妙用，赢来战胜病魔的惊喜。表现型

基因型

环境

（不遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传。基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）一、基因突变一、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰刀型贫血症资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）根本原因两面凹的圆饼状性状谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质GUA…………缬氨酸异常蛋白质镰刀型CATGTA…………直接原因替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]

DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

异亮氨酸精氨酸异亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正常···TAAGC

G······ATTCGC···

碱基对替换精氨酸[探究]碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC···

···TGGCG···碱基对缺失思考2、基因突变发生的时间？3、基因突变都会遗传给后代吗？1.由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？基因突变不改变生物性状的原因有哪些？

①多种密码子决定同一种氨基酸②不具遗传效应的DNA片段③虽改变氨基酸种类，但不改变性状④显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）

基因突变的时间：细胞分裂的间期A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞生殖细胞一般不能遗传给后代（产生性原细胞时可以）可以通过受精作用直接遗传给后代DNA在进行复制时发生错误.二、基因突变的原因物理因素化学因素生物因素紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物苯环类似物复制偶发错误碱基组成改变内部因素外部因素生物界中普遍存在———普遍性个体发育的任何时期和部位——随机性自然情况下突变频率很低(10-5-10-8)——低频性多数对生物有害——多害少利性突变是不定向的——不定向性三、基因突变的特点基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，使一个基因变成它的等位基因（A→a或a→A）。细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病常见突变性状：一、在生物界普遍存在—普遍性玉米白化苗人类多指[探究]基因突变有何特点？短腿安康羊（中）开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期二、在生物个体发育的如何时期发生—随机性①②③④⑤花芽在分化时发生基因突变基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料三、突变率低—低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。白化苗四、大多数突变是有害的—多害性白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？有害的基因突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变有利的基因突变五、基因突变是不定向的—多向性经诱变处理的紫色种子产生的子代种子基因突变还有何特点？如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠五、基因突变是不定向的—多向性经诱变处理的紫色种子产生的子代种子基因突变还有何特点？如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠1）意义：产生新基因，是生物变异的根本来源，

为生物进化提供了最初的原始材料。四．基因突变的意义2）应用：诱变育种:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.基因重组在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。将F2中的黄色皱粒豌豆种植下去，子代中会有黄色皱粒豌豆吗？为什么？自身的遗传物质发生了改变①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的组合.②基因的互换:同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.③重组DNA技术：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，在生物体外重组，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。基因重组的类型AabBAaBb简单理解，基因重组就是精细胞和卵细胞结合时，产生不同于父本和母本的基因型。A:控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。基因重组的意义：基因重组能够产生多样化的基因组合的子代。基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。Q:基因重组能否产生新的基因？基因重组的意义比较项目基因突变基因重组本质结果时期意义发生频率碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变控制不同性状的基因的重新组合，不产生新基因分裂间期有性生殖过程产生新基因产生新的基因型生物变异的根本来源，生物进化的原材料生物变异的来源之一，形成生物多样性的重要原因突变频率低，但在生物界普遍存在有性生殖中非常普遍基因突变和基因重组不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异思维拓展9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。6月-246月-24Thursday,June6,202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。08:37:3708:37:3708:376/6/20248:37:37AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。6月-2408:37:3708:37Jun-2406-Jun-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。08:37:3708:37:3708:37Thursday,June6,202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。6月-246月-2408:37:3708:37:37June6,202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。06六月20248:37:37上午08:37:376月-2415、最具挑战性的挑战莫过于提升自