教材编排：教材编排：人类是怎样认识到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么？基因是怎样行使功能的？基因在传递过程中怎样发生变化？遗传因子的发现遗传因子的发现基因和染色体的关系基因和染色体的关系基因的本质基因的本质基因的表达基因的表达基因突变及其他变异基因突变及其他变异第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异思考：思考： 变异可以有哪几种可能？变异可以有哪几种可能？基因水平的改变变、染色体水平的改变变基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因变变化和基因重组组基因变化又有哪几种可能？碱基替换换、碱基增添、碱基缺失第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组基因突变：碱基替换基因突变：碱基替换 镰镰刀形细细胞贫贫血症是一种遗传遗传 性的分子病，因为为患者血液中的血红红蛋白分子不像正常人那样样是球形的，而是象镰镰刀形，血红红蛋白分子由圆圆球形变为长变为长 条形，于是抱合氧分子的能力降低，使患者输输氧不足，出现贫现贫 血症状。镰镰刀形细细胞容易破裂。基因突变：碱基替换基因突变：碱基替换 基因突变：碱基替换基因突变：碱基替换 移码突变：碱基增添或缺失移码突变：碱基增添或缺失基因中插入或者缺失一个或几个碱基对对，会使DNA的阅读阅读框架（读码读码 框）发发生改变变，导导致插入或缺失部位之后的所有密码码子都跟着发发生变变化，结结果产产生一种异常的多肽链肽链 。 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病毒因素病毒因素紫外线线X射线线其它各种辐辐射亚亚硝酸碱基类类似物苯环类环类 似物致癌物质质有亚亚硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛醛，苏苏丹红红，丙烯酰烯酰胺，孔雀石绿绿、萘萘、铅铅，硫酸钴钴，硝基苯，硝基甲烷烷等。 复制偶发错误发错误碱基组组成改变变内部因素内部因素外部外部因素因素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病毒因素病毒因素紫外线线X射线线其它各种辐辐射亚亚硝酸碱基类类似物苯环类环类 似物致癌物质质有亚亚硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛醛，苏苏丹红红，丙烯酰烯酰胺，孔雀石绿绿、萘萘、铅铅，硫酸钴钴，硝基苯，硝基甲烷烷等。 复制偶发错误发错误碱基组组成改变变内部因素内部因素外部外部因素因素引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。 战争战争与生与生态破态破坏坏引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难 一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界 最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难在世纪末谈论灾难，有人也许首先会想起圣经启示录里的话，“三位天使要吹那其余的号，你们住在地上的民，祸哉，祸哉，祸哉！”；还有人会想起诺查丹玛斯那本著名的预言书诸世纪以及他所预言的世界末日。当然，同先知们的话相比，人们更关心现实中的灾难。 二十世纪仅有数载。我们从一百年来的灾难中挑选出十三个具有典型性的汇集成本书。我们同所有具有善良本性的人一样希望，灾难不仅毁灭着人，也总是促进着人类进步；研究灾难，归根到底，是为了更好地战胜灾难。引起突变的原因引起突变的原因周国平著周国平著突变的特点突变的特点 普遍性自然突自然突变变变变、诱发诱发诱发诱发 突突变变变变 随机性 突变率低 多数有害 不定向性突变的意义突变的意义 由于基因突由于基因突变产变产变产变产 生的新性状是生物从未有生的新性状是生物从未有过过过过的性状，的性状，因此它是生物因此它是生物变变变变异的根本来源，也异的根本来源，也为生物进化提供了为生物进化提供了最初的原材料最初的原材料。诱发突变的应用诱发突变的应用医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量50%。在诱变育种工作中，异花授粉作物通常可进一步增加变异性，丰富选择的原始材料。自花授粉作物可以选择符合需要的有利突变体，如早熟、抗病等突变育成新品种直接用于生产。诱变育种的突出优点是：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。诱发突变的应用诱发突变的应用空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射(尤其是危害性极大的HZE）预祝今天“神六”发射成功！2005/10/122005/10/12基因突变基因突变 基因突变是发生在什么时期？哪些细胞能发生基因突变？ 其实实基因突变变可以发发生在生物个体发发育的任何时时期和生物体的任何细细胞;突变发变发 生的时时期越早，表现现突变变的部分越多，突变发变发 生的时时期越晚，表现现突变变的部分越少。 如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？ 不会，只有生殖细细胞的突变变才会遗传给遗传给 后代 基因重组基因重组 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。什么叫重组性状？什么叫重组性状？