1、第一节第一节基因突变和基因重组基因突变和基因重组过去有效的杀过去有效的杀虫药，为什么现在就虫药，为什么现在就不起作用了呢？不起作用了呢？你们大量使用你们大量使用杀虫药，我们可是杀虫药，我们可是兵多将广，兵多将广，变异变异类类型多着呢！型多着呢！生物的变异是指生物亲、子代间或子生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在代各个体间存在性状差异性状差异的现象。的现象。什么是生物的变异？什么是生物的变异？遗传遗传:后代与亲代之间后代与亲代之间性状相似性状相似.思考思考:上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生的发生?这种变异性状这种变异性状能遗传给子代
2、吗？为什么能遗传给子代吗？为什么?是环境因素引起的，自身的遗传物是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。质没有改变。甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg7kg7kg拉萨拉萨3.5kg3.5kg北京北京资料资料1 1：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG3.5KG，当，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达球可重达7KG7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG3.5KG。通过美容手术，纹成弯弯的柳叶通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳
3、叶眉能遗传吗？为什么？眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？不可遗传的变异不可遗传的变异红花的红花的 后代后代变了蓝变了蓝 紫色紫色上述变异性状的后代上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍蓝紫色花的后代仍是蓝紫色是蓝紫色资料资料2:2:太空椒太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，肥大，把把其种子其种子种种下去后结出的仍是太空椒下去后结出的仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异 水、肥、阳光水、肥、阳光特别充足
4、时特别充足时，温度，温度改变改变、激、激素处理素处理等引起的变异一般是等引起的变异一般是不可遗传变不可遗传变异，异，但但射线、太空射线、太空(紫外线）、化学诱变剂等处紫外线）、化学诱变剂等处理理引起或引起或有性生殖过程有性生殖过程产生的变异一般为产生的变异一般为可遗传变异可遗传变异。基因水平的改变、染色体水平的改变基因水平的改变、染色体水平的改变基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因变化和基因重组基因变化和基因重组基因变化又有哪几种可能？基因变化又有哪几种可能？碱基替换、碱基增添、碱基缺失碱基替换、碱基增添、碱基缺失基因突变基因突变生生物物的的变变异异 不遗传的变
5、异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异 基因重组基因重组染色体变异染色体变异生物体内遗传生物体内遗传物质没有改变物质没有改变生殖细胞生殖细胞内遗内遗传物质的改变传物质的改变（体细胞内体细胞内的遗传物质改变，一的遗传物质改变，一般不传后代，但能够遗传。）般不传后代，但能够遗传。）环境因素的影响造成。环境因素的影响造成。（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）来源来源诱因诱因可遗传变异与不可遗传变异的联系可遗传变异与不可遗传变异的联系（如：晒黑的脸色）（如：晒黑的脸色）（如：色盲）（如：色盲）不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物基因突
6、变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异(一一)、基因突变的实例、基因突变的实例积极思维：积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么镰刀型细胞贫血症的病因是什么?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实例：镰刀型细胞贫血症实例：镰刀型细胞贫血症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病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？么变化？镰刀型细胞贫血症的病因分析：镰刀型细胞贫血症的病因分析：异常异常 正常正常 谷氨酸谷氨酸 GAA CTT GAA 蛋白质蛋白质
7、氨基酸氨基酸 RNA DNA 异常异常 缬氨酸缬氨酸 GUA CA AT GT TA 突变突变复制错误复制错误 镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因分析 红细胞红细胞 圆饼状圆饼状 镰刀型镰刀型_原因原因根本根本_原因原因直接直接 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，引起的一种遗传病，是由于基因中的是由于基因中的碱基对碱基对发生了发生了_产生的。产生的。病因：病因：基因突变基因突变替换替换1 1）直接原因直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，：血红蛋白分子的多肽链上，一个一个谷氨酸谷氨酸被一个被一个缬氨酸缬氨酸替换。替换。2 2）根本原因根本原因：控制血红蛋白分子的
8、：控制血红蛋白分子的DNADNA的的 碱基序列发生了改变。碱基序列发生了改变。C T TG A AC A TG T A（单个碱基对的改变（替换）（单个碱基对的改变（替换）变成了变成了7.基因突变是否引起密码子、氨基酸都一基因突变是否引起密码子、氨基酸都一 定改变？定改变？6.成熟红细胞成熟红细胞是否发生基因突变？原因？是否发生基因突变？原因？异常的镰刀状的红细胞是何时发生的？异常的镰刀状的红细胞是何时发生的？未成熟的红细胞未成熟的红细胞在在有丝分裂的间期有丝分裂的间期发生的发生的基因突变引起：基因突变引起：决定氨基酸的决定氨基酸的密码子密码子改变；改变；终止密码终止密码改变；【使合成的改变；【
9、使合成的肽链缩短肽链缩短或或延长延长】氨基酸氨基酸不一定不一定改变。改变。5.5.思考与讨论思考与讨论3 3相应相应性状性状的改变的改变相应相应蛋白质蛋白质的改变的改变相应相应氨基酸氨基酸的改变的改变mRNAmRNA分子中的分子中的碱基碱基发生变化发生变化DNADNA分子中的分子中的碱基对碱基对发生变化发生变化具体变化过程具体变化过程:这种变化可否遗这种变化可否遗传传?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基因的生殖细胞细胞,并将突变并将突变基因传给基因传给下一代下一代.指发生在基因水平上的变
10、异指发生在基因水平上的变异,是由于是由于DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的替换（改变）替换（改变）、增添增添和和缺失缺失，而引起的基因结构的改变。，而引起的基因结构的改变。（二）、基因突变的概念（二）、基因突变的概念:何时最易发生何时最易发生基因突变？基因突变？DNADNA复制复制（间期间期）时间：时间：细胞的分裂间期细胞的分裂间期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生殖细胞生殖细胞中可以发生中可以发生基因突变基因突变（但（但一般一般不能传给后代）不能传给后代）中也可以发生中也可以发生基因突变基因突变（可以通过受精作用直接传给后
11、代）（可以通过受精作用直接传给后代）原因：原因：DNADNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误.一般情况下，一般情况下，只有只有发生在发生在生殖细胞生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。的基因突变才能遗传给下一代。1 1、基因突变发生的时期、基因突变发生的时期？替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段碱基对碱基对的的替换、增替换、增添和缺失添和缺失，改变了，改变了遗传信息。遗传信息。A T C C G CT A G
12、 G C G C C G C G G C G 2.基因突变的实质基因突变的实质DNADNAA U C C G C A U C C G C A A A A C C G C C GCC 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAmRNAA T C C G A T C C G C C T A G G CT A G G C G G 正常正常T T T T G G CG G C G G A A A A C C G C C G C C 碱基对替换碱基对替换精氨酸精氨酸碱基对的替换，只能改变一个密码子，只能改变一种（一个）氨碱基对的替换，只能改变一个密码子，只能改变一种（一个）氨基酸，有时氨基酸
13、也不改变（一种氨基酸可有几种密码子决定）基酸，有时氨基酸也不改变（一种氨基酸可有几种密码子决定）DNADNAA U C C G C A U C C G C A A U U U U C G C C G C 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸mRNAmRNAA T C C G A T C C G C C T A G G CT A G G C G G 正常正常T A T A A A G C G C G G A T A T T T C G C G C C 碱基对改变碱基对改变精氨酸精氨酸DNADNAA U C C G C A U C C G C A C C GA C C G C C 苏氨酸
14、苏氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAmRNAA T C C G A T C C G C C T A G G C T A G G C G G 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸碱基对缺失碱基对缺失A A C C G C C C G C T G G C T G G C G G 碱基对缺失，在缺失位点后的密码子都会改变碱基对缺失，在缺失位点后的密码子都会改变A T A T A A C C G C C C G C T A G G CT A G G C G G T A T A T T G G C G G C G G DNADNAA T C C G A T C C G C C A U C C G C A U C
15、 C G C A U A U A A C C G C C GCC mRNAmRNA正常正常碱基对增添碱基对增添异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸碱基对增添，在增添位点开始的密码子都会改变碱基对增添，在增添位点开始的密码子都会改变提醒：提醒：3.基因突变基因突变不改变染色体上基因数量和位置不改变染色体上基因数量和位置，只改，只改变基因的结构变基因的结构 。如：。如：A变成变成a或或a变成变成A.1.DNA碱基对的碱基对的改变（替换）：改变（替换）：只改变只改变一个一个密码密码子，影响子，影响一个一个氨基酸；氨基酸；其前后其前后的密码子、氨基酸不的密码子、氨基酸不变。变。
16、例：例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症.DNA碱基对的碱基对的增添、缺失增添、缺失：引起碱基顺序：引起碱基顺序后或前后或前移移，可改变，可改变多个多个密码子，从而改变密码子，从而改变多个多个氨基酸（氨基酸（注注意：增添、缺失的位置意：增添、缺失的位置）2.可能使可能使终止密码终止密码前移前移或或后移后移，则合成的，则合成的肽链肽链缩短缩短或或延长延长。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因非基因 基因突变产生基因突变产生新的基因新的基因,使一个基因变成它使一个基因
17、变成它的的等位基因等位基因,通常通常可以引起可以引起表现型表现型的变化【的变化【可可知：等位基因的形成知：等位基因的形成？】据：基因突变据：基因突变结果分类结果分类隐性突变：如：隐性突变：如：A a (AA Aa;Aa aa)显性突变：如显性突变：如:b B(bb Bb;Bb BB)基因突变是等位基因产生的基因突变是等位基因产生的根本来源根本来源。4 4、基因突变的结果：、基因突变的结果：4 4、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的改变，
18、显微染色体某一个位点上基因的改变，显微镜下不可见镜下不可见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？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？产生了新产生了新的基因的基因一对等一对等位基因位基因一定一定隐性突变隐性突变显性突变显性突变AaAaaAaA3 3、人类能遗传的基因突变常发生在、人类能遗传的基因突变常发生在A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期1 1、由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质由于碱
19、基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？（性状）的改变？2 2、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？请思考：请思考：不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。的基因突变才能遗传给下一代。不一定不一定4 4、下图为人下图为人WNK4WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知氨基酸序列示意图。已知WNK4WNK4基因发生一种突变，导致基因发生一种突变，导致11691169位位赖氨酸赖氨酸变为变为谷氨酸谷氨酸。该。该基因发生的突变基因发生
20、的突变是是A A处插入碱基对处插入碱基对GC BGC B处碱基对处碱基对ATAT替换为替换为GCGCC C处缺失碱基对处缺失碱基对AT DAT D处碱基对处碱基对GCGC替换为替换为ATAT B 解析解析 首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTCTTC，确定赖氨酸的密码子为确定赖氨酸的密码子为AAGAAG，处插入、缺失碱基对会使其后，处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，处碱基对替换后密码子为编码的氨基酸序列发生改变，处碱基对替换后密码子为AAAAAA还还是赖氨酸，处碱基对替换后密码子为是赖氨酸，处碱基对替换后密码子为GAGGAG
21、，对应谷氨酸。，对应谷氨酸。1 1、基因突变的原因、基因突变的原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诱发基因突变诱发基因突变 的原的原因因X X射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等某些病毒等某些病毒等问题：问题：为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，做做X X射线透视的医务人员要穿防护衣？射线透视的医务人员要穿防护衣？否，否，在没有外来因素影响时，也会由于在在没有外来因素影响时，也会由于在DNA复制复制时偶尔时偶尔发生错误发生错误而发生而发生基因突变。基因突变。是否一定要有外界的诱发因素才会发生基因突变？是
22、否一定要有外界的诱发因素才会发生基因突变？致癌物质有：致癌物质有：亚硝酸胺，石棉，亚硝酸胺，石棉，3,4-3,4-苯并芘，黄曲霉苯并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏丹红，丙烯酰胺，素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏丹红，丙烯酰胺，孔雀石绿、萘、铅，硫酸钴，硝基苯，硝基甲烷等。孔雀石绿、萘、铅，硫酸钴，硝基苯，硝基甲烷等。根据对性状类型的影响，可将基因突变分为：根据对性状类型的影响，可将基因突变分为：由显性基因突变成隐性基因叫由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变隐性突变，由隐性基因突变成显性基因叫由隐性基因突变成显性基因叫显性突变显性突变。绝大多数为隐性突变。绝大多数为隐性突变。显性突变：显性
23、突变：a-Aa-A隐性突变：隐性突变：AaAa根据诱变时的状态，可将基因突变分为：根据诱变时的状态，可将基因突变分为：自然突变：在自然状态下发生的基因突变自然突变：在自然状态下发生的基因突变诱发突变：在人为条件下诱发的突变诱发突变：在人为条件下诱发的突变2 2、基因突变的种类：、基因突变的种类：细菌：细菌：无抗药性无抗药性抗药性抗药性棉花：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 长翅长翅残翅残翅家鸽：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 在生物界普遍存在在生物界普遍存在（普遍性）（普遍性）原核和真核生物均能发生原
24、核和真核生物均能发生3 3、基因突变有什么特点？、基因突变有什么特点？植物的个体发育植物的个体发育开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有什么关系？部位及范围大小有什么关系？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。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因
25、突变？哪些细胞能发生基因突变？基因突变是随机发生的基因突变是随机发生的（随机性）（随机性）任何时期任何时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞还可发生在还可发生在细胞内细胞内的不同的不同DNADNA上；上；同一同一DNADNA的不同部位。的不同部位。基因突变是不定向的（不定向性）基因突变是不定向的（不定向性）经诱变处理的紫色种子经诱变处理的紫色种子产生的子代种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家经诱变处理的黑色家鼠产生的子代鼠产生的子代产生产生1 1个以上的等位基因个以上的等位基因A+Aya基因突变的方向基因突变的方向与环境没有明确的因果关系与环境没有明确的因果关系基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺
26、陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2 21010果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4 410105 5果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3 310105 5玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因1 11010小鼠的白化基因小鼠的白化基因1 110105 5人类色盲基因人类色盲基因3 310105 5突变率低即低频性突变率低即低频性据估计，在高等生物中，大约据估计，在高等生物中，大约10105 5-10-108 8个生殖细胞个生殖细胞中才会有中才会有1 1个生殖细胞发生基因突变。个生殖细胞发生基因突变。例：一个果蝇约有例：一个果蝇约有104对基因，假定每个基对基因，假定每个基因的因的突变率突变率都是都是10-5，一个果
27、蝇种群（，一个果蝇种群（108个个体），每一代出现的个个体），每一代出现的突变数突变数是：是：104210-5108=2107（个）（个）注注：一个个体、细胞、基因、：一个个体、细胞、基因、突变率很低突变率很低，但一个种群（群体）但一个种群（群体）突变数很大突变数很大基因突变对生物来说有害还是有利？基因突变对生物来说有害还是有利？白化病患者白化病患者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：大多数基因突变对生物体：大多数基因突变对生物体(自身生存自身生存)是是有害有害的（的（多害少利性多害少利性）。基因突变基因突变：可能可能破坏生物体与现有环境的协调关系破坏生物体与现有环境
28、的协调关系,对生物有害；对生物有害；有些基因突变，也可能使生物产生新性状，适应新环有些基因突变，也可能使生物产生新性状，适应新环境，获得新的生存空间，境，获得新的生存空间，对生物有利；对生物有利；有些基因突变有些基因突变既无害又无利。既无害又无利。如：如：植物中植物中的白化苗；的白化苗；人类的人类的：多指、白化病、色盲：多指、白化病、色盲但：少数基因突变有利但：少数基因突变有利植物的抗病、耐寒性；植物的抗病、耐寒性；微生物的抗药性：禽流感、非典病毒微生物的抗药性：禽流感、非典病毒小结：基因突变的特点共有？小结：基因突变的特点共有？3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 普遍性普遍性:自然界的物
29、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 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 有害性有害性:(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A A a a2 2基因突变的结果：基因突变的结果：产生它的等位基因产生它的等位基因1 1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？思考与讨论思考与讨论普遍性普遍性:基因突变在自然界的物种中广基因突变在自然界的物种中广泛存
30、在泛存在(所有生物都可能发生所有生物都可能发生)突变率低突变率低:自然界突变率很低：自然界突变率很低：随机性随机性:基因突变可发生在个体发育的基因突变可发生在个体发育的任何时期任何时期2、基因突变的随机性与、基因突变的随机性与“基因突变发生在基因突变发生在DNA分子复制时分子复制时”是否矛盾？是否矛盾？基因突变的意义基因突变的意义基因突变在生物进化中有重要意义。基因突变在生物进化中有重要意义。新基因产生的途径；新基因产生的途径；生物变异的生物变异的根本来源；根本来源；为生物进化提供原材料为生物进化提供原材料原因：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新基因因，从而出现前
31、所未有的新性状。，从而出现前所未有的新性状。引发生物变异引发生物变异 基因突变基因突变有关基因突变的几个注意点：有关基因突变的几个注意点：（1 1）发生的时间）发生的时间 （DNADNA复制时）复制时）有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期（2 2）基因突变不改变染色体上基因的数量，只）基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的改变基因的内部结构内部结构，使一个基因变成它的等，使一个基因变成它的等位基因（位基因（AaAa或或aAaA）。）。产生新基因产生新基因 “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种个体，这种个体的差异，主要是什么原因产
32、生的的差异，主要是什么原因产生的?二二 基因重组基因重组 基因重组基因重组是指在生物体进行是指在生物体进行有性生殖有性生殖的过的过程中，控制不同性状的程中，控制不同性状的基因基因重新组合。重新组合。（二）、类型（二）、类型:基因的自由组合基因的自由组合:减数分裂形成配子时，减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的组合，非等位基因也随着非同源染色体的组合，非等位基因也自由组合。自由组合。例子基因的互换基因的互换:减数分裂的四分体时期，同减数分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间发生局部互换而互换，导致基因重组。之间发生局部互换而互换，导致基
33、因重组。例子发生时期：发生时期：减数分裂四分体时期减数分裂四分体时期减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期注意：注意：自然状态下，基因重组只发生在减数分裂过自然状态下，基因重组只发生在减数分裂过程中，进行无性生殖的生物不发生基因重组。但是程中，进行无性生殖的生物不发生基因重组。但是在人工操作过程中，通过在人工操作过程中，通过DNADNA重组技术也可以实现重组技术也可以实现基因重组基因重组 两个亲本的杂合性越高，遗传物两个亲本的杂合性越高，遗传物质差距越大，基因重组的类型就越质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。基因多，后代产生的变异就越多。基因重组是通过重组是通过有性生殖有性生
34、殖过程实现的。过程实现的。产生多样化基因组合的后代，为产生多样化基因组合的后代，为生物变生物变异异提供丰富的提供丰富的来源来源，是生物变异来源之一，是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对生是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。物的进化具有重要意义。（三）、特点（三）、特点:（四）、意义（四）、意义:产生产生新的基因新的基因（基因基因分子结构改变分子结构改变），而产，而产生新的基因型生新的基因型不产生新的基因不产生新的基因（基因基因分子结构不变）分子结构不变），但重，但重组产生新的基因型组产生新的基因型基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，
35、产生新基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换基因（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物
36、多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍世世5858基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产基因分子结构变化，产生新基因生新基因（碱基替换（碱基替换|增增添添|缺失缺失）并不产生新基因，产生并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性新的基因型，使不同性状发生组合状发生组合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制过程中复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物
37、理、化学、生外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，变异突变频率低，但普遍存在，变异不定向不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的基因并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合型，使不同性状发生组合发生发生时间
38、时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合)减减数分裂第一次分裂前期数分裂第一次分裂前期(交叉交叉互换）互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、生外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，变异突变频率低，但普遍存在，变异不定向不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变
39、基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的基因并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合型，使不同性状发生组合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制过程中复制过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合)减减数分裂第一次分裂前期数分裂第一次分裂前期(交叉交叉互换）互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、生外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中
40、减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，变异突变频率低，但普遍存在，变异不定向不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的基因并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合型，使不同性状发生组合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制过程中复制过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非
41、同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合)减减数分裂第一次分裂前期数分裂第一次分裂前期(交叉交叉互换）互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、生外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，变异突变频率低，但普遍存在，变异不定向不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换（碱基替换|增
42、添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的基因并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合型，使不同性状发生组合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制过程中复制过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合)减减数分裂第一次分裂前期数分裂第一次分裂前期(交叉交叉互换）互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要
43、原因之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍提醒：提醒：1.发生发生基因突变基因突变和和基因重组基因重组的的生物不同生物不同：发生的：发生的 时间不同时间不同。基因突变基因突变是针对某是针对某一个基因：一个基因：基因重组基因重组是针对是针对两对或两对以上的基因两对或两对以上的基因：如：如：两对相对性状亲本杂交，两对相对性状亲本杂交，F2基因重组基因重组产生产生 的变异占的变异占6/16或或10/16.又如又如:弟兄姐妹之间的差异弟兄姐妹之间的差异.仍是基因重组产生仍是基因重组产生.3.基因突变基因突变一定产生一定产
44、生新基因新基因,能出现能出现新性状新性状;基因重组基因重组（一定不产生新基因（一定不产生新基因,不出现新性状不出现新性状,是是 两对及以上基因重新组合）。产生两对及以上基因重新组合）。产生新基因型新基因型,出现出现新表现型新表现型.非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合同源染同源染色体的色体的非姐妹非姐妹染色单染色单体间发体间发生交换生交换现象。现象。思考思考:人的体细胞中有人的体细胞中有2323对染色体对染色体1 1、如果不考虑基因突变和交叉互换，请你计算、如果不考虑基因突变和交叉互换，请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？一一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？一位母亲可能
45、产生多少种染色体组成不同的卵细胞位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？都为都为2 22323种种2 2、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组成？成？2 24646种种三三.重组重组DNA技术（基因工程）技术（基因工程）recombinant DNA technique 指将一个生物体中的目的基因转指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。传性状或表达所需要的产物的技术。这一技术是这一技术是人类根据一定的目的和设计，对人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外
46、加工操作，再引入受体生物，分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术，水平的生物工程技术，例如：把抗虫基因转入棉例如：把抗虫基因转入棉花细胞中，得到的转基因棉花植株能够有效的防花细胞中，得到的转基因棉花植株能够有效的防止棉铃虫的危害。止棉铃虫的危害。两段不同来源的DNA片段被连在一起所形成的新DNA片段叫重组DNA重组DNA基因突变和基因重组引起的变异有什么区别基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1 1基因突变
47、：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_(_(能或否能或否)产生产生新的基新的基因因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性、普遍性、随机性、随机性、_、多数有害、多数有害、不定向性。不定向性。2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，新基因，可形成新的可形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_内部结构内部结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）突变率低突变率低基因重新组合基因重新组合不产生不产生基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中非常丰富非常丰富1 1、生物的变异有两种、生物的变异有两种 和和 。2 2、可遗传的变异有三种来
48、源、可遗传的变异有三种来源 、和和 。3 3、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 。4 4在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约农药后，约9898的甲虫死了，约的甲虫死了，约2 2的甲虫生存的甲虫生存下来，生存下来的原因是（下来，生存下来的原因是（）A A有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在B B以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C C约有约有2 2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子D D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体可遗
49、传变异可遗传变异 不可遗传变异不可遗传变异 基因突变基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异 基因突变基因突变 A5 5下列关于基因突变的叙述中，正确的下列关于基因突变的叙述中，正确的是是 （）A A基因突变发生在基因突变发生在DNADNA的复制过程中的复制过程中B B基因突变都是有害的，不利于生物基因突变都是有害的，不利于生物进化进化C C只有细胞核中的基因才会发生基因只有细胞核中的基因才会发生基因突变突变D D同源染色体上的成对基因往往同时同源染色体上的成对基因往往同时突变突变ADNA mRNA 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 正常正常 突变突变 异常异常 UGGAGGUUU UGGAGUUUTGGAGGTTTACCTCCAAA TGGAG TTT ACCTC AAADNA DNA DNA DNA 差错差错 内因：内因：碱基变化碱基变化 外因：外因：物理因素物理因素 化学因素化学因素 生物因素生物因素 脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变 碱基对的替换、增添、缺失碱基对的替换、增添、缺失 基因结构发生改变基因结构发生改变 遗传信息改变遗传信息改变 产生等位基因（产生等位基因（A A1 1 a a1 1、a a22）复制复制 引起引起
