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1、第5章 基因突变及其他变异,生物界中的变异现象,变异：生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,可能是什么原因导致这种现象的发生？,基因型（改变）+,不可遗传变异,可遗传变异,环 境（改变）,表现型（改变）,生物的变异类型,红花的后代变成了蓝紫色,上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变。,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,基因突变,基因重组,染色体变异,生物变异,5.1基因突变和基因重组,科学史一,1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。,正常 异常,1949年，美
2、国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。,科学史二,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了_产生的。,病因：,替换,根本,直接,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变.,（一）基因突变的概念,（二）基因突变对肽链合成的影响,基因中碱基对的替换：是否会引起肽链长度的改变？是否会引起氨基酸种类的改变,肽链长度,不变,变短:,变长:,同义突变,错义突变,终止密码突变,无义突变,肽链：起始-天冬
3、-异亮-亮-甘-终止,肽链：起始-甘-酪-脯-精-缬-,-TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT-,-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-,DNA,突变前,突变后,基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？,移码突变,肽链：起始-天冬-异亮-亮-甘-终止,肽链：起始-丙-天冬-异亮-亮-甘-终止,-TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT-,-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-,DNA,突变前,突变后,基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？,整码突变,一个基因突变后产生的是它的等位基因，即产生了新的基因.,（三）基因突变的结果,基因突变是染色体的
4、某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（Aa或aA）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化.,生物体内所发生的基因突变是否都能引起生物性状的改变?为什么?,显性纯合子可能突变成杂合子,不一定引起生物性状的改变。,突变后新形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸（密码子的简并性）,原因是：,基因突变,思考：基因突变都会遗传给后代吗？,配子中发生基因突变，可以通过受精作用传递给后代。体细胞中发生基因突变，一般不传递给后代，,但植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。,19,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸盐、碱基类似物等,病毒、某些
5、细菌等,（四）基因突变的原因,诱发突变：,自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误,（五）基因突变的特点,从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？,白化苗,加拿大无毛猫,白化病,基因突变的特点普遍性,随机性,基因突变可发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。,小鼠毛色灰色可以突变为黄色或黑色产生的新基因是其等位基因。,（灰）,不定向性,（五）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利,普遍性:,随机性:,多害少利性：,不定向性：,自然界突变率：105-10-8,突变率低:,Aa1或Aa
6、2,（六）基因突变的意义,产生新的等位基因生物变异的根本来源生物进化的原始材料,二、基 因 重 组,（一）概念:,在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,（二）类型:,基因的自由组合:,基因的交叉互换:,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.,二、基因重组,控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型和表现型。,4、意义:,是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义。,基因重组能否产生新的基因？有无新的基因型和表现型形成？,【问题】,自然或人工诱变，使基因分子结构发生改变，包括DNA碱基对替换、增添、缺
7、失,非同源染色体上的非等位基因自由组合；同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换,有丝分裂间期减数分裂间期,减数第一次分裂前期、后期,所有生物都可以发生,只适用于有性生殖的真核生物,产生新基因的途径，生物变异的根本途径，是生物进化的原始材料,是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义,突变频率低,出现频率高,产生新的基因，出现新的性状,产生新的基因型，性状重新组合,1、生物变异的根本来源是 A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异D基因突变2、基因重组发生在 A减数分裂形成配子的过程中 B受精作用形成受精卵的过程中 C有丝分裂形成子细胞的过程中 D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中,D,A
8、,课堂检测,3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A基因突变 B基因重组 C基因分离 D环境影响,A,4、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自 A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异,B,5、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A、基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病,作业,全品练习册习题,谢 谢,【课堂探究一】1、是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化？,不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，也就不引起性状变异；由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起性状的改变；隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,Ab和aB,AB和ab,上一页,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,
