5.1 基因突变和基因重组第第55章 基因突变及其他的变异章 基因突变及其他的变异








变异的类型可遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没有转变，不能进一步遗传给后代。由于遗传物质发生了转变，其后代将继承这种转变生物变异的类型


不
遗
传
的
变
异
一般的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种在一般土壤中仍就是一般的种子


黑老鼠灰老鼠黄老鼠


可
遗
传
的
变
异
太空南瓜王（经过太空巡游，也就是经过辐射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王


科学史一　　1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。全部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


ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸特别血红蛋白


正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…　　 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的特别引起红细胞变形。　　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。科学史二直接缘由：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨 酸被缬氨酸替换。病因分析


两面凹的圆饼状性状… …缬氨酸谷氨酸… …CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质翻译体现CATGTA…………GUA……特别蛋白质镰刀型细胞基因突变转录DNA的碱基对发生了转变


1）直接缘由：血红蛋白分子的多肽链上， 一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。2）根本缘由：掌握血红蛋白分子的DNA的 碱基序列发生了转变， 变成了 。C T TG A AC A TG T A


ATCCGTAGGC缺失（正常基因片段）替换增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGC A　CCGT GGC1 2 3 4 5基因突变的实质


（一）、基因突变的概念:一、基因突变　　指发生在基因水平上的变异。是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的转变。若DNA碱基对替换，是否肯定引起蛋白质结构的转变？基因突变的本质是：？基因结构的转变，产生了新基因，消灭新性状。


ＡＡ甲 乙 丙 丁DNA碱基对替换，不肯定引起蛋白质结构的转变。结论:


碱基对的增添、缺失DNATAC CAT TAG GAT CCC ATTmRNAAUG GUA AUC CUA GGG UAA起始密码缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸终止密码DNATAC CCA TTA GGA TCC CAT TmRNAAUG GGA AAU CCU AGG GUA起始密码甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸缬氨酸DNATAC CAT AGG ATC CCA TTmRNAAUG GUA UCC UAG GGU起始密码缬氨酸丝氨酸终止密码
入C丢失T
插


议一议（二）基因突变发生时间？ 细胞分裂间期DNA复制时（三）基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？前者可以；后者一般不能。（四）某自花传粉观赏植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。


基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减数第一次分裂间期(生殖细胞突变)


1.在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？2.基因突变可能发生在哪些细胞中？3.基因突变都能传递给后代吗？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。体细胞和生殖细胞均可生殖细胞可以，体细胞一般不能传递


二、基因突变的缘由（一）自发突变（内因）： 自然条件下DNA偶尔复制错误（二）诱发突变（外因）：物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等


基因突变的缘由：外因：肯定的环境条件（生物因素、物理因素、或化学因素）内因：DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列挨次发生局部的转变，从而转变了遗传信息


毛)a (黑
毛基因A+突变AY (黄
毛) 不
害少利性：想一想基因突变的低频性和普遍性
冲突吗？如老鼠灰
冲突。由于一
个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中
个体数可以很多，一个细胞中也有很多基因。
（三）、基因突变的特点①普遍性：②随机性：不同发育阶段、不同DNA、 DAN不同部位均可发生。③不定向性：④低频性： ⑤多


眼W血红眼Wb1象牙眼Wi樱红眼Wc杏红眼Wa伊红眼Wc浅
黄色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W∞结论四：基因突变的方向是不确定的，可逆的资料：
白


（左）
变有
利
的
基
因
突
大豆　　　　 　　高产青霉菌株大南瓜太空椒
高产


畸
白
形
化
的
有
玉
雏
米
害
鸭
苗
的
基
因
人
白
类
突
化
的
病
变
多
患
指
者


根原来源形
成新性状生物
进化的原始材料
（四）、基因突变的意义产生新基因 生物变异的


国自1987年以来，成功地利用返回式卫星进行
了多次农作物科学培育实验。这种进入太空又返回地面
的太空种子，经历了种种遗传变异后培育出的
各种稻麦、蔬菜，不仅品质好，而且
产量高，农作物产量可提高8%~20%，水稻蛋白质
含量提高12%，青椒的维生素C含量提高5%。实例
（五） 人工诱变育种上的应用 -----诱变育种 我


1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？
2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？
3.人工诱变育种有什么优缺点？


加速育种进程， 制
造新类型缺点： 成
功率低,有利个体往往不多 需
大量处理材料实例：青霉
素高产菌株“黑农
五号”大豆
诱变育种小结利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。原理：基因突变优点：提高变异频率，


生物发生了基因突变，能否说
其性状肯定发生转变？不能①突变后转录
形成的密码子决定的是同一种 氨基酸②不表
达的基因发生突变③突变被
显性性状掩盖（AA→Aa或Aa→AA）
某


尔自由组合定律。
合定律中，哪些基因可以进
行重新组合呢？ 2、
非等位基因伴随什么进行重新组合呢？ 3、
非同源染色体在什么时期重新组合？回顾孟德
想一想1、基因自由组


：在生物进行有性生殖过程中，掌握 不同性状的基因的
自由组合。①基因自由组
合：②基因
交叉互换：二、基因重组3、意
义：生物变异的来源之一，对生物多
样性的重要意义。
2、类型：1、概念


同源染色体上的 非
等位基因自由组合同
源染色体的非姐妹染色单
体之间的局部交
换1 32 41 42 3
非


间期Y yRr减数第一次分裂YYRRyyrrYYRRrryy减数第二次分裂YRYR减数第二次分裂 yr yr减数 第一 次 分裂YYrryyRRyRyR减数 第二 次 分裂YrYr减数 第二 次 分裂


前期,四分体时期,非姐妹
染色单体上对等片段的交叉互换,导致基因重组.
BvBVVbbvBVVbvbvB减数第一次分裂


合；基因交叉互
换等间期DNA复制时减数第
一次分裂变异的
根原来源；进来源之一生物多
义可能性产生新的基因产生新的基因型碱基对的增添、缺失、转变基因自由组
化的原材料生物变异样性重要缘由低频
但普遍有性生殖中普遍基因突变----基因重组
基因突变 基因重组本质缘由时间意


比较基因突变:基因的分子结
构发生了转变,产生了新
的基因,最后消灭了新的性状.基因重组:基因的重
新组合,产生的新的基因型,使
之性状重新组合.
基因突变和基因重组的


一练A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的消灭是基因突变的结
右图中，基因A与a1a2a3之间的
关系，不能表现的是
果C. 正常基因
与致病基因可以转化D. 图
中基因的遗传遵循自由组合定律1、
练


原为303对碱基，现经过突变，相邻3个 碱基对缺失，
它合成的蛋白质分子与原来基因合成 的蛋白质分子
相比较，差异可能为　　　　　　A．只相差
一个氨基酸，其他挨次不变　B．长度相差
一个氨基酸外，氨基酸挨次有转变　C．长度
不变，但挨次转变　D．A、B都有可能
2、若某基因


面叙述的变异现象，可遗传的是　 A．
由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B．果树修剪
后所形成的树冠具有特定的外形 C．通过
美容手术，单眼皮能变成双眼皮 D．
开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花D
3、下


分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期c
4、人类能遗传给后代的基因突变常发生在 A.减数第一次分裂 B.四


与自然突变相比，正确的是　　　 A．
都是有利的 B．
都是定向的C．
都是隐性突变 D．
诱发突变率高D
5.诱发突变


丽花的红色( C )对白色( c )为显性，一
株杂合的大丽花植株有很多分枝，盛开众多红色
花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突变
为c造成的？ A 、
幼苗的体细胞 B、早期
叶芽的体细胞 C、
花芽分化时的细胞 D、
杂合植株产生的��