1、表现型表现型（改变）（改变）基因型基因型（改变）（改变）环境条件环境条件（改变）（改变）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诱因诱因来源来源遗传的变异遗传的变异不遗传的变异不遗传的变异生生物物的的变变异异不遗传的变异不遗传的变异遗传的变异遗传的变异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结构的改变结构的改变数目的改变数目的改变整倍体的改变整倍体的改变非整倍体的改变非整倍体的改变仅仅仅仅由环境条件引起的性状变化由环境条件引起的性状变化属于分子水平上的变异属于分子水平上的变异属于细胞水平上的变异属于细胞水平上的变异5-1基因突变和基因重组课程标准课程标准 举例说出基因重
2、组及其意义举例说出基因重组及其意义 举例说出基因突变的特征和原因举例说出基因突变的特征和原因 生物变异在育种上应有的事例生物变异在育种上应有的事例 关注转基因生物和转基因食品的安全性关注转基因生物和转基因食品的安全性正常人的红细胞正常人的红细胞镰刀型细胞贫血症患镰刀型细胞贫血症患者的红细胞者的红细胞(一一)镰刀型红细胞贫血症原因镰刀型红细胞贫血症原因 蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 mRNA DNAG-A-AC-T-TG-A-A谷氨酸谷氨酸正常正常C-A-TG-T-AG-U-A缬氨酸缬氨酸异常异常(二二)基因突变概念基因突变概念G-T-A-C-A-TC-A-T-G-T-A原DNA序列增添增添缺失替
3、换替换G-T-G-C-A-TC-A-C-G-T-AG-T-T-A-C-A-TC-A-A-T-G-T-AG-T-C-A-TC-A-G-T-A基因突变基因突变 概念概念指发生在基因水平上的变异，包括指发生在基因水平上的变异，包括DNA碱基对碱基对的增添、缺失的增添、缺失或或改变，而引起基改变，而引起基因结构的改变因结构的改变 类型类型自发突变和诱发突变自发突变和诱发突变二、自发突变的特点、结果、意义二、自发突变的特点、结果、意义（一）特点（一）特点 1.普遍性普遍性（广泛性）（广泛性）2.随机性随机性 突变时间（个体发育的任何时期、突变时间（个体发育的任何时期、DNA部位，但在部位，但在间期复制时
4、）间期复制时）体细胞（不遗传）、生殖细胞（能遗传）体细胞（不遗传）、生殖细胞（能遗传）突变率低突变率低 10-510-8 3.不定向不定向（一个基因向不同方向突变）（一个基因向不同方向突变）ABO血型血型 4.低频性低频性 5.多害少利性多害少利性（二）结果（二）结果使一个基因变成它的使一个基因变成它的等等位基因位基因，可能引起表现型的改变，可能引起表现型的改变 （三）在生物进化中的意义（三）在生物进化中的意义 1.新基因产生的途径新基因产生的途径 2.生物变异的生物变异的根本来源根本来源 3.为生物进化提供了最初的原材料为生物进化提供了最初的原材料 P95三、人工诱变在育种上的应用三、人工诱
5、变在育种上的应用（一）概念（一）概念利用物理因素（利用物理因素（X射线、射线、射线、紫外线、射线、紫外线、激光）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙激光）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯）来处理生物，使它发生基因突变。酯）来处理生物，使它发生基因突变。（二）应用（二）应用 主要应用于农作物育种和微生物育种，主要应用于农作物育种和微生物育种，如太空椒的培育，高产青霉素菌株的如太空椒的培育，高产青霉素菌株的选育选育（三）优点（三）优点 提高变异频率提高变异频率 加快育种的进程加快育种的进程 大幅度改良某些性大幅度改良某些性状状缺点缺点 产生有利变异的个产生有利变异的个体不多体不多 大量处理供试材料大量处理供
6、试材料 大量繁殖后代大量繁殖后代P95对比表对比表ACTGCGATCTTGACGCTAGAACUGCGAUC UACTGGATCTTGACCTAGAACUGGAUC UDNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质苏氨酸苏氨酸 甘氨酸甘氨酸 丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸 丙氨酸丙氨酸 异亮氨酸异亮氨酸GTTACACAATGTGTGCATCACGTAGTACATTTGCATGTAAACGACATTCTGTAA黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒X X黄色圆粒黄色圆粒PF1X基因重组基因重组黄色圆粒黄色圆粒:黄色皱粒黄色皱粒:绿色圆粒绿色圆粒:绿色皱粒绿色皱粒F2灰身长翅灰身长翅 黑身残翅黑身残翅配
7、子配子PF1b bv vB BV VbvBV灰身长翅灰身长翅B bV v测交测交 灰身长翅灰身长翅 黑身残翅黑身残翅配子配子BVbvB bV vB bv vbvBVbvBvbVBVbvbvBvbV配子配子BVbvbvbvBvbvbVbv灰身长翅灰身长翅 黑身残翅黑身残翅 灰身残翅灰身残翅 黑身长翅黑身长翅42%42%8%8%不完全连锁不完全连锁v不仅有连锁，还有互换不仅有连锁，还有互换配子配子BVbvBVbvBvbV四、基因重组四、基因重组（一）概念：（一）概念：在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，控制的过程中，控制不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合（二）类型：（二
8、）类型：1.非同源染色体的自由组合，非等位基因的自由组合非同源染色体的自由组合，非等位基因的自由组合 基因的自由组合定律基因的自由组合定律2.同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合 基因的连锁和交换定律基因的连锁和交换定律3.意义意义 生物变异来源之一生物变异来源之一 生物进化生物进化第一年 P 高抗AABB X 矮不抗aabb第二年 F1 AaBb第三年 F2 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 9 ：3 ：3 ：1 aaBB aaBbX第四年第四年 纯合矮杆纯合矮杆
9、aaBB杂交育种杂交育种杂交育种（最少四年）杂交育种（最少四年）单倍体育种单倍体育种(只要两年只要两年)第一年第一年杂交得到杂交得到F F1 1。杂交得到杂交得到F F1 1。第二年第二年F F1 1自交得自交得F F2 2，将符合要，将符合要求的求的F F2 2植株的种子按单植株的种子按单株分别收藏。株分别收藏。取取F F1 1花药离体培养并加花药离体培养并加倍，观察，性状符合要倍，观察，性状符合要求即为优良新品种。求即为优良新品种。第三年第三年按按F F2 2单株分开种植单株分开种植F F2 2，不分离的植株种子仍按不分离的植株种子仍按F F2 2单株收藏待验证。单株收藏待验证。第四年第四
10、年验证第三年保留的种子验证第三年保留的种子的纯度，仍不出现分离的纯度，仍不出现分离方可作为新品种推广。方可作为新品种推广。维多利亚女王是其家族中第一个血友病携维多利亚女王是其家族中第一个血友病携带者，她的祖先中无人得此病，因此可推带者，她的祖先中无人得此病，因此可推断其致病基因是（断其致病基因是（）产生的。）产生的。某种自花传粉植物连续几代只开红花，一某种自花传粉植物连续几代只开红花，一次开出白花，该花的自交后代全开白花，次开出白花，该花的自交后代全开白花，其原因是（其原因是（）A.性状分离性状分离 B.矿质营养不足矿质营养不足C.基因突变基因突变 D.基因重新组合基因重新组合6.6.基因突变
11、的方式基因突变的方式基因最常发生的突变是碱基替换和移码突变两种。基因最常发生的突变是碱基替换和移码突变两种。碱基替换碱基替换指一种碱基被另一种碱基所替换。由于指一种碱基被另一种碱基所替换。由于A A和和G G的分子结构相似、的分子结构相似、T T和和C C的分子结构相似，因此，最常见的替换是的分子结构相似，因此，最常见的替换是A A代代G G或或G G代代A A，T T代代C C或或C C代代T T。较。较少见的方式是颠换，即嘌呤换嘧啶或嘧啶换嘌呤。少见的方式是颠换，即嘌呤换嘧啶或嘧啶换嘌呤。移码突变移码突变指在基因的碱基序列中插入一个或几个碱基，或缺失一个或几个指在基因的碱基序列中插入一个或几个碱基，或缺失一个或几个碱基，使全部密码发生了变换。碱基，使全部密码发生了变换。按基因突变与氨基酸顺序的影响，基因突变可分为同义突变（突变以后的密码按基因突变与氨基酸顺序的影响，基因突变可分为同义突变（突变以后的密码子决定相同的氨基酸）、错义突变和无义突变（突变后为终止密码）。子决定相同的氨基酸）、错义突变和无义突变（突变后为终止密码）。
