1、第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异 既然遗传物质能稳定传给后代,后代为什么会与亲代有一定既然遗传物质能稳定传给后代,后代为什么会与亲代有一定差别?我们已经知道,基因的自由组合会使后代产生变异。那么,差别?我们已经知道,基因的自由组合会使后代产生变异。那么,在生物繁殖过程中,基因本身会不会改变呢?染色体的整体或局在生物繁殖过程中,基因本身会不会改变呢?染色体的整体或局部会不会增加或减少呢?部会不会增加或减少呢?人类自古以来变面临着遗传病的困扰。遗传病产生的原因是人类自古以来变面临着遗传病的困扰。遗传病产生的原因是什么?怎样防治遗传病?人类基因组计划将帮助人们在基因水平什么?怎样防
2、治遗传病?人类基因组计划将帮助人们在基因水平上认识和防治各种遗传病,使人类更好地把握自己的命运。上认识和防治各种遗传病,使人类更好地把握自己的命运。第第1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组教学目标教学目标1掌握基因突变的概念、特点和意义。掌握基因突变的概念、特点和意义。2.掌握基因重组的概念和意义。掌握基因重组的概念和意义。教学重点教学重点1基因突变的概念和特点。基因突变的概念和特点。2基因重组的概念。基因重组的概念。教学难点教学难点 基因突变的概念。基因突变的概念。表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件(改变改变)(改变改变)(改变)(改变)复习复习:表现型与基因型的关系表现型
3、与基因型的关系生物体遗传性状的改变就是生物的变异生物体遗传性状的改变就是生物的变异什么叫什么叫“生物的变异生物的变异”?是指亲子间和子代个体间的差异。是指亲子间和子代个体间的差异。变异能否遗传?变异能否遗传?是否所有的变异都能遗传给后代?是否所有的变异都能遗传给后代?普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分,结出的是粒多饱给予充足的阳光和水分,结出的是粒多饱满的种子,但是满的种子,但是再把这些种子种下去结出再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子的仍就是普通的种子 不可遗传的变异不可遗传的变异 太空南瓜王(经过太空遨游,也就是太空南瓜王(经过太空
4、遨游,也就是经过辐射的)经过辐射的)把其种下去后结出的仍是把其种下去后结出的仍是太空南瓜王太空南瓜王可遗传的变异可遗传的变异神奇的太空育种神奇的太空育种(八两八两)普通青椒普通青椒变异的变异的类型类型可遗传的变异:可遗传的变异:不可遗传的变异:不可遗传的变异:基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组仅仅由环境不同引起,遗传物质没仅仅由环境不同引起,遗传物质没有改变,不能进一步遗传给后代。有改变,不能进一步遗传给后代。由于生殖细胞中遗传物由于生殖细胞中遗传物质发生了改变,能进一质发生了改变,能进一步遗传给后代步遗传给后代生物变异的类型生物变异的类型(一一)基因突变的实例:镰刀型细胞贫
5、血症基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞 镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。一一.基因突变基因突变脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化?病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化?镰刀型细胞贫血症的病因镰刀型细胞贫血症的病因分析分析异常异常CTTGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正
6、常异常异常GUACATGTA突变突变GAA直接原因直接原因根本原因根本原因 镰刀型细胞贫血症是由于镰刀型细胞贫血症是由于DNADNA碱基替碱基替换换引起的一种遗传病,引起的一种遗传病,病因:病因:相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:这种变化可否遗传这种变化可否遗传?如何遗传?如何遗传?可以遗传可以遗传突变后的突变后的DNADNA分分子复制子复制,通过减通过减数分裂形成带有数分裂形成带有突变基因的生殖突变
7、基因的生殖细胞细胞,并将突变并将突变基因传给下一代基因传给下一代.思考 DNA中碱基对的中碱基对的替换替换可以引起可以引起DNA结构的改变结构的改变,从而引起生物性状的改变从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的那么如果发生碱基对的增添增添或或缺失缺失,是是否也可能引起生物性状的改变呢否也可能引起生物性状的改变呢?增增添添缺缺失失替替换换DNA的碱基还有可能发生什么样的变化?的碱基还有可能发生什么样的变化?由于由于DNADNA分子中发生的分子中发生的碱基碱基对对的的替换、增添替换、增添和和缺失缺失,而,而引起的引起的基因结构基因结构的改变,叫的改变,叫基因突变。基因突变。(二二)基因突变的
8、定义基因突变的定义想一想:想一想:基因结构处于什么状态时是最不稳定的?基因结构处于什么状态时是最不稳定的?(三)基因突变发生的时期(三)基因突变发生的时期?细胞分裂的分裂间期。细胞分裂的分裂间期。DNA DNA在进行复制时发生错误或由于某在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。种原因断裂后进行修复时发生错误。A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞 中可以发生基因突变中可以发生基因突变(但一般不能传给后代)(但一般不能传给后代)生殖细胞生殖细胞中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变(可以通过受精作用直接传给后代)(可以通过受
9、精作用直接传给后代)AAaA(四四)基因突变的结果:基因突变的结果:使一个基因变成它的使一个基因变成它的等位基因等位基因 物理因素:物理因素:化学因素:化学因素:生物因素:生物因素:如如X X射线、射线、射线、紫外线、激光等。射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物,硫酸二乙酯,亚硝酸、碱基类似物,硫酸二乙酯,秋水仙素等秋水仙素等包括病毒和某些细菌等。包括病毒和某些细菌等。外因外因内因:内因:DNADNA分子复制偶尔发生错误,分子复制偶尔发生错误,DNADNA碱基组成发生改变等碱基组成发生改变等(五五)基因突变的原因和特点基因突变的原因和特点2.2.基因突变的特点基因突变的特点 从以下图片,你
10、能归纳出基因突变的什么特点吗?从以下图片,你能归纳出基因突变的什么特点吗?白眼果蝇白眼果蝇白化苗白化苗短腿的安康羊短腿的安康羊 白色皮毛牛犊白色皮毛牛犊正常绵羊和短腿安康(正常绵羊和短腿安康(中中)棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病你认为突变有什么特点?你认为突变有什么特点?常见突变性状:常见突变性状:结论一结论一 基因突变具有普遍性基因突变具有普遍性短腿安康羊(中)短腿安康羊(中)资料一:资料一:资料二:资料二:基因突变可以发生在基因突变可以发生在1 1、生物个体发
11、育的任何时期、生物个体发育的任何时期2 2、可发生在细胞内不同的、可发生在细胞内不同的DNADNA分子上分子上3 3、可发生在同一、可发生在同一DNADNA分子的不同部位上分子的不同部位上结论二结论二 基因突变具有基因突变具有_性性随机随机植物的个体发育植物的个体发育性成熟的植株性成熟的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶的植株具根茎叶的植株分化出花芽的植株分化出花芽的植株受精卵受精卵1.在生物的个体发育过程中,基因突变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?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?基因突变可
12、能发生在哪些细胞中?3.基因突变都能传递给后代吗?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。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生殖细胞可以,体细胞一般不能传递生物生物表现型表现型突变率突变率肺炎球菌青霉素抗性1.010-7玉米皱缩种子1.010-6紫色种子1.010-5无色种子1.010-5甜粒种子2.010-6小鼠浅色毛皮3.010-5粉红色眼3.510-6人血友病2.010-5视网膜色素瘤2.010-5软骨发育
13、不全5.010-5结结论论三:三:基基因因突突变变的的频频率率很很低低资料三:资料三:灰灰老老鼠鼠资资料料四:四:结论四:结论四:基因突变的基因突变的方向方向是是不确定不确定的,可逆的的,可逆的不定向性不定向性 (多方向性)(多方向性)基因基因A A可以可以突变为突变为a a1 1,也可以突变为,也可以突变为a a2 2、a a3 3、a a4 4等。等。高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株大南瓜大南瓜太空椒(左)太空椒(左)有利的基因突变有利的基因突变白化病患者白化病患者有害的基因突变有害的基因突变白化玉米苗白化玉米苗畸形的雏鸭畸形的雏鸭人类的多指人类的多指 绝大多数的人类遗传病,都是
14、由基因突变造成的,绝大多数的人类遗传病,都是由基因突变造成的,这些病对人类健康构成了严重威胁。这些病对人类健康构成了严重威胁。镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病,患者镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病,患者(aa)(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区,择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区,发现镰刀型细胞杂合基因型发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)(Aa)对疟疾的感染率,比对疟疾的感染率,比正常人正常人(AA)(AA)低得多。因此,低得多。因此,在疟疾流行的地区,不利在疟疾流行的地区
15、,不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。行。结论五:基因突变的有害性是相对的,基因突变的有害性是相对的,但害多利少。但害多利少。资料五:资料五:2.2.基因突变的基因突变的特点特点 普遍性普遍性:自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在(所有生物所有生物都可能发生都可能发生)随机性随机性:可发生在任何时期可发生在任何时期 低频性(低频性(突变率低)突变率低):自然界突变率很低:自然界突变率很低:1010 5 5-1010-8-8 少利多害性少利多害性:(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有多数有害害,少数有利少数有利 不
16、定向性:不定向性:A Aa a1 1或或A A a a2 2(六)、基因突变的意义(六)、基因突变的意义 基因突变在生物进化中有重要意义。是基因突变在生物进化中有重要意义。是生物变异的根本来源,也为生物进化提供生物变异的根本来源,也为生物进化提供了最初的原材料。了最初的原材料。原因:原因:基因突变能够产生前所未有的基因突变能够产生前所未有的新基因新基因,从而,从而出现前所未有的新性状。出现前所未有的新性状。基因突变的结果:基因突变的结果:不改变基因在染色体上的位置和基因的数量。不改变基因在染色体上的位置和基因的数量。2.2.光学显微镜下能观察到吗?光学显微镜下能观察到吗?染色体某一个位点上基因
17、的改变,显微镜下不可见染色体某一个位点上基因的改变,显微镜下不可见3.3.一定会引起遗传信息的改变吗?一定会引起遗传信息的改变吗?4.4.一定会引起性状的改变吗?一定会引起性状的改变吗?1.1.改变基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗?改变基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗?产生了新的基因产生了新的基因 等位基因等位基因一定一定隐性突变隐性突变显性突变显性突变AaAaaAaA(1)(1)基因突变影响后代性状基因突变影响后代性状原因:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质功原因:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状,往往是有害的。例如镰能改变,影响生物性状,往往
18、是有害的。例如镰刀型细胞贫血症。刀型细胞贫血症。(2)(2)基因突变不影响后代性状基因突变不影响后代性状原因:若基因突变发生后,引起了信使原因:若基因突变发生后,引起了信使RNARNA上的密码子改变,但由于一种上的密码子改变,但由于一种氨基酸可对应多个密码子,若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨氨基酸可对应多个密码子,若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。基酸,此时突变基因控制的性状不改变。若基因突变为隐性突变,如若基因突变为隐性突变,如AAAA中其中一个中其中一个AaAa,此时性状也不改变。,此时性状也不改变。某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸,
19、但并不影响蛋白质的功能。某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸,但并不影响蛋白质的功能。发生在真核生物非基因区的基因突变,并不引起生物性状的改变。发生在真核生物非基因区的基因突变,并不引起生物性状的改变。基因突变对性状是否一定有影响基因突变对性状是否一定有影响基因突变的应用基因突变的应用人工诱变育种人工诱变育种原理原理:运用运用物理因素物理因素或或化学因素化学因素提高突变率提高突变率,诱发基因突变诱发基因突变,获得优良品种获得优良品种.实例实例:“黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒 太空南瓜太空南瓜自发突变自发突变:自然发生的突变自然发生的突变诱发突变诱发突变:在人
20、为诱导条件下发生的突变在人为诱导条件下发生的突变基因基因突变突变定义定义原原因因特特点点意义意义 碱基对碱基对增添增添 缺失缺失 改变改变普遍性普遍性随机性随机性低频性低频性多害少利性多害少利性不定向性不定向性内因内因外因外因知识结构知识结构小结小结根本原因根本原因1 1、下面叙述的变异现象,可遗传的是、下面叙述的变异现象,可遗传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊,得到用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊,得到的果实无子的果实无子 D
21、 D开红花的一株豌豆自交,后代部分植株开开红花的一株豌豆自交,后代部分植株开白花白花D课堂练习课堂练习2、(选择填空选择填空)某生物发生了基因突变后某生物发生了基因突变后,基因结构(或遗传信息)基因结构(或遗传信息);基因数量基因数量 ;性状性状 .(一定不变一定不变;一定改变一定改变;可能改变可能改变)一定改变一定改变一定不变一定不变可能改变可能改变3基因突变基因突变:基因基因_改变,它改变,它_新的基因新的基因 发生时期:发生时期:_ 特点:普遍性、随机性、特点:普遍性、随机性、_、多数有害、不定向性。多数有害、不定向性。4.4.生物变异的根本来源是生物变异的根本来源是 A A基因重组基因
22、重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变D内部结构内部结构能产生能产生细胞分裂间期(细胞分裂间期(DNADNA复制时)复制时)突变率低突变率低5 5、某自花传粉植物连续几代开红花,一、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,次开出一朵白花,白花的后代全开白花,其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A6.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液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输给一个血型相同的正常人,将使正常人将
23、使正常人B A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病7 7、基因突变的原因是、基因突变的原因是 A.A.染色体上的染色体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B.染色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C.C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变8 8、在一个、在一个DNADN
24、A分子中如果插入了一个碱基对,则分子中如果插入了一个碱基对,则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变DD9 9、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基,现经过突变,对碱基,现经过突变,成为成为300300个碱基对,它合成的蛋白质分子与个碱基对,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,差异可原来基因合成的蛋白质分子相比较,差异可能为能为 A A只相差一个氨基酸,其他顺序不变只相差一个氨基酸,其他顺序不变
25、 B B长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有改变改变 C C长度不变,但顺序改变长度不变,但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能D 有人认为基因突变率低,大多有害,故认有人认为基因突变率低,大多有害,故认为它不可能为生物进化提供原材料,你认为正为它不可能为生物进化提供原材料,你认为正确吗?为什么?确吗?为什么?这种看法不正确。对于生物个体而言,发生自然突变这种看法不正确。对于生物个体而言,发生自然突变的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多个体组成的,的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中产生的突变还
26、是很多就整个物种来看,在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的,其中有不少突变是有利突变,对于生物的进化有重要意的,其中有不少突变是有利突变,对于生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。想一想想一想1 1、基因、基因自由组合定律中自由组合定律中,哪些基因哪些基因可以进行可以进行 重新组合呢?重新组合呢?2 2、非等位基因、非等位基因伴随什么伴随什么进行重新组合呢?进行重新组合呢?3 3、非同源染色体在、非同源染色体在什么时期什么时期重新组合?重新组合?回顾孟德尔自由组合定律。回顾孟德尔自由组合定律。2 2、概念:、概念:在生物进行
27、在生物进行有性生殖有性生殖过程中,控制过程中,控制不同性状的基因不同性状的基因的自由组合。的自由组合。1 1、类型:、类型:基因自由组合:基因自由组合:基因交叉互换:基因交叉互换:二、基因重组二、基因重组3 3、意义:、意义:生物变异的来源之一,生物变异的来源之一,对生物多样性的重要意义。对生物多样性的重要意义。基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质原因原因时间时间意义意义可能性可能性产生新的产生新的基因基因产生新的产生新的基因型基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、改变缺失、改变基因基因自由组合自由组合;基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一
28、次分裂变异的根本来源;变异的根本来源;进化的原材料进化的原材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原因生物多样性重要原因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍基因突变基因突变-基因重组基因重组练一练练一练A.A.基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B.B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.C.正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D.D.图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律右图中,基因右图中,基因A A与与a a1 1a a2 2a a3 3之间之间的关系,不能表现的是的关系,不能表现的是D.D.图中基因
29、的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律2 2、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基,现经过突变,相邻对碱基,现经过突变,相邻3 3个个 碱基对缺失,它合成的蛋白质分子与原来基因合成碱基对缺失,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,差异可能为的蛋白质分子相比较,差异可能为A A只相差一个氨基酸,其他顺序不变只相差一个氨基酸,其他顺序不变B B长度相差一个氨基酸外,氨基酸顺序有改变长度相差一个氨基酸外,氨基酸顺序有改变C C长度不变,但顺序改变长度不变,但顺序改变D DA A、B B都有可能都有可能非同源染色体非同源染色体上的上的 非等位基因非等位基因自由组合
30、自由组合同源染色体同源染色体的的非姐妹染非姐妹染色单体色单体之间的局部交换之间的局部交换1 32 41 42 3 “一猪生九仔,连母十个样一猪生九仔,连母十个样”,这种,这种个体的差异,主要是什么原因产生的个体的差异,主要是什么原因产生的?基因重组基因重组1 1 概念概念:生物在进行有性生殖过程中生物在进行有性生殖过程中,控制控制不同性状的基因的自由组合的过程不同性状的基因的自由组合的过程.二二.基因重组基因重组2 2 类型类型:基因的自由组合基因的自由组合:非同源染色体上非同源染色体上的非等位基因的组合的非等位基因的组合.基因的互换基因的互换:同源染色体上的非姐妹同源染色体上的非姐妹染色单体
31、之间发生局部互换染色单体之间发生局部互换.重组重组DNA技术:技术:通俗的说,就是按照人们的通俗的说,就是按照人们的意愿,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,外重组,然后放到另一种生物的细胞里,定向定向地改地改造生物的性状。造生物的性状。3 3 意义意义:通过有性生殖实现基因重组为通过有性生殖实现基因重组为生物变异生物变异提供了提供了极其丰富的来源极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一是生物多样性的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因?基因重组能否产生新的基因?不能不能 控制不同性状的基因重新组合,控制不同
32、性状的基因重新组合,不产生不产生新基因,可形成新的基因型。新基因,可形成新的基因型。发生时期发生时期:有性生殖过程中。有性生殖过程中。特点是特点是:非常丰富。:非常丰富。基因重组:基因重组:2.进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是在着一定的差异的主要原因是 ()A.基因重组基因重组 B.基因突变基因突变 C.染色体变异染色体变异 D.生活条件改变生活条件改变1.一种植物在正常情况下只开红花,但偶一种植物在正常情况下只开红花,但偶然会出现一朵白花,如果将白花种子种下然会出现一朵白花,如果将白花种子种下去,它的后代全部开白花,出现这种现
33、象去,它的后代全部开白花,出现这种现象的原因是的原因是()A.自然杂交自然杂交 B.自然选择自然选择 C.基因突变基因突变 D.基因重组基因重组课课 堂堂 练练 习习CA3.下列有关基因突变的说法,不正确的是下列有关基因突变的说法,不正确的是()A.自然条件下,基因的突变率是很低的自然条件下,基因的突变率是很低的B.生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C.基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D.基因突变可产生新的基因,是生物变异的基因突变可产生新的基因,是生物变异的根本来源根本来源B4、下列关于基因重组的说法,不正确的是(、下列关于基因重组的
34、说法,不正确的是()A、基因重组是生物变异的根本来源;、基因重组是生物变异的根本来源;B、基因重组能产生多种基因型;、基因重组能产生多种基因型;C、基因重组发生在有性生殖过程中;、基因重组发生在有性生殖过程中;D、非同源染色体上的非等位基因可以发生重组。、非同源染色体上的非等位基因可以发生重组。A5.下图中,基因下图中,基因A与与a1a2a3之间的之间的 关系,不能表现的是关系,不能表现的是()A.基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化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图中基
35、因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D在一次实验中,经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸,在一次实验中,经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸,而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是()()致使(致使()基因基因 基因基因 基因基因某化合物某化合物酶酶酶酶酶酶鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸6.下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程:下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程:如果酶如果酶和酶和酶正常,酶正常,酶活性丧失则能否合成活性丧失则能否合成鸟氨酸和精氨酸鸟氨酸和精氨酸?()原因是(原因是()基因基因发生突变,酶发生突变,酶缺乏缺乏不能形成精氨酸不能形成精氨酸能合成鸟氨酸不能合
36、成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸酶酶失活,鸟氨酸不能合成瓜氨酸,因失活,鸟氨酸不能合成瓜氨酸,因此精氨酸的合成缺乏原料。此精氨酸的合成缺乏原料。产生新基因产生新基因形成新性状形成新性状生物进化的原始材料生物进化的原始材料3、基因突变的意义、基因突变的意义基因突变基因突变生物变异的根本来源生物变异的根本来源基因突变的意义基因突变的意义对基因的影响:对基因的影响:往往产生与之相对应的基因(等位基因)往往产生与之相对应的基因(等位基因)对性状的影响:对性状的影响:一般产生与之相对应的性状(相对性状)一般产生与之相对应的性状(相对性状)基因突变的意义:基因突变的意义:是新基因产生的途径,是生物变异的
37、是新基因产生的途径,是生物变异的根根本来源本来源、生物进化的原始材料。、生物进化的原始材料。1.概念:概念:基因重组是指生物进行有基因重组是指生物进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。因的重新组合。二、基因重组二、基因重组基因重组能否产生新的基因?基因重组能否产生新的基因?非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab2.2.根本原因根本原因基因重组的实例基因重组的实例为生物变异提供了极其丰富的来源为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一是生物多样性的重要原因之一3.
38、3.基因重组的意义基因重组的意义:问题探讨问题探讨三位同学在抄写英文句子三位同学在抄写英文句子“THE CAT SAT ON THE MAT”“THE CAT SAT ON THE MAT”(猫坐在草席上)时,分别抄成了(猫坐在草席上)时,分别抄成了 “THE KAT SAT ON THE MAT”“THE KAT SAT ON THE MAT”“THE HAT SAT ON THE MAT”“THE HAT SAT ON THE MAT”“THE CAT ON THE MAT”“THE CAT ON THE MAT”讨论:假如在讨论:假如在DNADNA分子的复制过程中,发生了类似的错误,分子
39、的复制过程中,发生了类似的错误,DNADNA分子携带的遗传信息是否会改变?这些变化可能对生分子携带的遗传信息是否会改变?这些变化可能对生物体产生什么影响?物体产生什么影响?答案:答案:DNADNA分子携带的遗传信息发生了改变。如果分子携带的遗传信息发生了改变。如果氨基酸发生了改变,生物体的性状可能发生改变。氨基酸发生了改变,生物体的性状可能发生改变。基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变,产生了新基因,出现了新性状不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新基因型,使之性状重新组合发生时间及原因细胞分裂期间DNA分子复制时,由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基互
40、补配对出现差错或碱基对的丢失减数第一次分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色体间交叉互换,以及非同源染色体上基因自由组合条件外界条件的剧变和内部因素的相互作用 不同个体间的杂交,有性生殖过程中减数分裂和受精作用意义生物变异的主要来源,生物进化的重要因素之一,通过诱变育种可培育新品种是生物变异的重要因素,通过杂交育种使性状重组,可培育出新的优良品种发生可能可能性很小非常普遍总之,总之,基因重组只能发生在进行有性生殖的生物,即孟德尔遗传规基因重组只能发生在进行有性生殖的生物,即孟德尔遗传规律适用的范围内,而基因突变则只要含有基因的生物就都能发生律适用的范围内,而基因突变则只要含有基因的生物就都能发生。基因重组不能产生新的基因,只能产生基因重组不能产生新的基因,只能产生新的基因型新的基因型。小小 结结(改变)(改变)(改变)来源诱因
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