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1、第四節(jié) 生物的變異之基因突變之基因突變生物的變異：生物的變異：生物的子代和親代之間以及子代各生物的子代和親代之間以及子代各個體之間性狀上的差異性稱為生物個體之間性狀上的差異性稱為生物的變異。的變異。資料一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有資料一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。資料二：太空椒（普通青椒種子遨游過太空后培育而成）資料二：太空椒（普通青椒種子遨游過太空后培
2、育而成）與普通青椒對比，果實明顯增大，將太空椒的種子種與普通青椒對比，果實明顯增大，將太空椒的種子種植下去，仍然是肥大果實。植下去，仍然是肥大果實。 資料三：資料三：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細胞不是的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而
3、破裂的現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死時，紅細胞受機械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。亡。正常型紅細胞正常型紅細胞 與鐮刀型紅細胞與鐮刀型紅細胞正常紅細胞的血紅蛋白氨基酸組成正常紅細胞的血紅蛋白氨基酸組成纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸谷氨酸賴氨酸鐮刀型細胞貧血癥紅細胞的血紅蛋白氨基酸組成鐮刀型細胞貧血癥紅細胞的血紅蛋白氨基酸組成纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸谷氨酸賴氨酸 GAAGAACTTCTT谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常
4、異常GAAGAAGGU UA AGGT TA AC CA AT T突變突變1 1鐮刀型細胞貧血癥病因鐮刀型細胞貧血癥病因 一、基因突變直接原因直接原因根本原因根本原因ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC改變改變增添增添2 2基因突變的概念基因突變的概念 由于由于DNADNA分子中發(fā)生的分子中發(fā)生的堿基對的增添、缺失或堿基對的增添、缺失或改變改變，而引起的，而引起的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變。的改變，叫基因突變。思考：思考：發(fā)生了基因突變，遺傳性狀一定改發(fā)生了基因突變，遺傳性狀一定改 變嗎？變嗎？細胞周期的間期DN
5、A復制時期時期結(jié)果結(jié)果使一個基因變成它的等位基因（產(chǎn)生新基因）G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C思考（2）： TAC CAT TAG GAG CCC ATTDNAmRNA AUG GUA AUC CUC GGG UAA起始起始 纈纈 異亮異亮 亮亮 甘甘 終止終止插入插入CmRNADNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T AUG GGU AAU CCU CGG GUA A起始起始 甘甘 天冬天冬 脯脯 精精 纈纈丟失丟失T基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于分子水基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于分子水
6、平上的變化，因此，在光學顯微鏡下能否平上的變化，因此，在光學顯微鏡下能否看見？看見？那么，我們怎么知道基因發(fā)生突變了呢？那么，我們怎么知道基因發(fā)生突變了呢？基因突變是遺傳物質(zhì)改變，會在表現(xiàn)型中體基因突變是遺傳物質(zhì)改變，會在表現(xiàn)型中體現(xiàn)出來，所以，通過表現(xiàn)型就可以知道基因現(xiàn)出來，所以，通過表現(xiàn)型就可以知道基因突變是否發(fā)生了突變是否發(fā)生了.2 2、基因突變往往產(chǎn)生了一些新性、基因突變往往產(chǎn)生了一些新性狀，這對生物有什么意義？狀，這對生物有什么意義？ 基因突變產(chǎn)生的新性狀是生物基因突變產(chǎn)生的新性狀是生物從未有過的性狀，因此它是生物從未有過的性狀，因此它是生物變異的變異的根本來源根本來源，也為生物進化
7、，也為生物進化提供了提供了最初的原材料最初的原材料。3、基因突變的特點、基因突變的特點（1）普遍性）普遍性基因突變在自然界普遍成在，從病基因突變在自然界普遍成在，從病毒到人類都會發(fā)生。毒到人類都會發(fā)生。（2）突變頻率低）突變頻率低突變也不容易發(fā)生，在高等動物中，大約突變也不容易發(fā)生，在高等動物中，大約10萬到萬到1億個生殖細胞中才會有億個生殖細胞中才會有1個生殖細胞發(fā)個生殖細胞發(fā)生突變。生突變。（3）突變是隨機發(fā)生的）突變是隨機發(fā)生的一個種群種發(fā)生突變的一個種群種發(fā)生突變的個體個體是隨機的，該個是隨機的，該個體發(fā)生體發(fā)生突變的部位突變的部位是隨機的，整個生長發(fā)育是隨機的，整個生長發(fā)育過程中，突
8、變發(fā)生在哪個過程中，突變發(fā)生在哪個階段階段是隨機的，突是隨機的，突變發(fā)生在變發(fā)生在體細胞還是生殖細胞體細胞還是生殖細胞也是隨機的，也是隨機的，當然，當然，哪個基因哪個基因發(fā)生突變也是隨機的。發(fā)生突變也是隨機的。基因突變發(fā)生的時期與突變性狀的表現(xiàn)基因突變發(fā)生的時期與突變性狀的表現(xiàn)有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？如果突變發(fā)生在體細胞，該性狀會不會如果突變發(fā)生在體細胞，該性狀會不會遺傳給后代？遺傳給后代？突變發(fā)生的時期越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越早，表現(xiàn)突變的部分越多， 突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。不會，一般只有生殖細胞的突變才會遺傳給后代。
9、不會，一般只有生殖細胞的突變才會遺傳給后代。大麗花紅色（大麗花紅色（C）對白色（）對白色（c）是顯性，一株）是顯性，一株雜合的大麗花植株有許多分枝，盛開的眾雜合的大麗花植株有許多分枝，盛開的眾多的紅花中，有一朵半邊紅色，半邊白色多的紅花中，有一朵半邊紅色，半邊白色的花朵，這可能是哪個部分的基因突變而的花朵，這可能是哪個部分的基因突變而成的？（成的？（ ）A.幼苗體細胞幼苗體細胞 B.早期葉芽體細胞早期葉芽體細胞 C.花芽分化時細胞花芽分化時細胞 D.雜合植株產(chǎn)生的性細胞雜合植株產(chǎn)生的性細胞C（4）大多數(shù)基因突變對生物體是有害的）大多數(shù)基因突變對生物體是有害的 （少利多害性）。（少利多害性）。能
10、不能只讓它進行有利的突變？能不能只讓它進行有利的突變？（5）基因突變是不定向的。）基因突變是不定向的。一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變。一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變。普遍性普遍性 隨機性隨機性突變率低突變率低 少利多害少利多害不定向性不定向性 4.基因突變的類型基因突變的類型自然突變：自然條件下發(fā)生的基因突變自然突變：自然條件下發(fā)生的基因突變誘發(fā)突變：人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變誘發(fā)突變：人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變有兩種方法：有兩種方法：物理方法物理方法 包括包括X X射線、紫外射線、紫外線、激光等；線、激光等；化學方法化學方法 有亞硝酸、硫酸有亞硝酸、硫酸二乙酯等。二乙酯等。人工誘變育
11、種人工誘變育種優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、大幅度提高變異頻率，使變異性狀較快、大幅度提高變異頻率，使變異性狀較快穩(wěn)定，縮短育種周期。穩(wěn)定，縮短育種周期。2 2、可以大幅度改良某些經(jīng)濟性狀。、可以大幅度改良某些經(jīng)濟性狀。缺點：缺點： 1、成功率低、成功率低 3 3、誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄、誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄 漏將造成人體傷害或環(huán)境污染。漏將造成人體傷害或環(huán)境污染。2、基因突變不定向，產(chǎn)生大量不合格突變型、基因突變不定向，產(chǎn)生大量不合格突變型小結(jié)：小結(jié)：4、變異的類型、變異的類型1、基因突變的概念、基因突變的概念3、基因突變的特點、基因突變的特點5、基因突變的應用、基因突變的應
12、用2、基因突變的意義、基因突變的意義1、基因突變的本質(zhì)不包括：、基因突變的本質(zhì)不包括：( )A、DNA復制時出差錯復制時出差錯 B、DNA堿基對的增添、缺失或改變堿基對的增添、缺失或改變C、基因分子結(jié)構(gòu)的改變、基因分子結(jié)構(gòu)的改變D、非等位基因間的自由組合、非等位基因間的自由組合2、下列有關(guān)基因突變的說法，不正確的是（、下列有關(guān)基因突變的說法，不正確的是（ ） A.自然突變下突變率是很低的自然突變下突變率是很低的 B.人工誘變都是有利的人工誘變都是有利的 C.基因突變能產(chǎn)生新的基因基因突變能產(chǎn)生新的基因 D.基因突變在自然界廣泛存在基因突變在自然界廣泛存在DB3.在一個在一個DNA分子中如果插入
13、了一個堿基對，則（分子中如果插入了一個堿基對，則（ ） A.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變D4、關(guān)于基因突變的敘訴，錯誤的是（、關(guān)于基因突變的敘訴，錯誤的是（ ） A、表現(xiàn)為親代所沒有的表現(xiàn)型叫做基因突變、表現(xiàn)為親代所沒有的表現(xiàn)型叫做基因突變 B、DNA上有遺傳效應的片段中堿基發(fā)生變化是基因突變上有遺傳效應的片段中堿基發(fā)生變化是基因突變 C、突變頻率很低，但是多方向的、突變頻率很低，但是多方向的 D、突變能自然發(fā)生，也能人為進行、突變能自然發(fā)生，也能人為進行A5、誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的敘訴是（、誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的敘訴是（ ）A、誘發(fā)突變對生物的生存是有利的、誘發(fā)突變對生物的生存是有利的B、誘發(fā)突變可以引起生物性狀的定向變異、誘發(fā)突變可以引起生物性狀的定向變異C、誘發(fā)突變產(chǎn)生的生物性狀都是顯性性狀、誘發(fā)突變產(chǎn)生的生物性狀都是顯性性狀D、誘發(fā)突變產(chǎn)生的突變率比自然突變的突變率高、誘發(fā)突變產(chǎn)生的突變率比自然突變的突變率高D
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