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！问题探讨问题探讨几位同学在抄写句子几位同学在抄写句子“中国队大胜美国队中国队大胜美国队”分别抄成了分别抄成了 “中国队胜美国队中国队胜美国队” “中国队大败美国队中国队大败美国队” “中国队大败给美国队中国队大败给美国队” “中国队败给美国队中国队败给美国队”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。如果氨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。基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在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？染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变生物的变异生物的变异表现型表现型基因型基因型环境环境（不可遗传的变异）（不可遗传的变异）（可遗传的变异）（可遗传的变异）基因重组染色体变异基因突变诱诱因因（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸异常异常基因突变的实例基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸正常正常 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序血红蛋白分子的部分氨基酸顺序正常正常异常异常一、基因突变一、基因突变CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质 正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因根本根本直接直接镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血症病因的图解增增添添缺缺失失改改变变DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、 和和 ，而引起的而引起的 的改变。的改变。 增添增添缺失缺失改变改变基因结构基因结构1.1.基因突变的概念基因突变的概念 U U天冬氨酸天冬氨酸 U U U U天冬氨酸天冬氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNA碱基对的改变是否一定会引起蛋白质碱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？ 同学们可以尝试在缺失和插入状态下蛋白质性状是否同学们可以尝试在缺失和插入状态下蛋白质性状是否一定改变？为什么？一定改变？为什么？ T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA碱基对增添碱基对增添A T A C C G C T A T G G C G 异亮氨酸异亮氨酸脯氨酸脯氨酸探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？DNA A T C C G C 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸探究碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗? ? A T C C G C T A G G C G 正常正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸 A C C G C 苏氨酸苏氨酸 丙氨酸丙氨酸 A C C G C T G G C G 碱基对缺失碱基对缺失请思考：请思考：1 1、碱基对的替换、增添和缺失，对蛋白质的结构影、碱基对的替换、增添和缺失，对蛋白质的结构影响有什么影响？响有什么影响？2 2、基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？、基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？结论：替换结论：替换可能使一个氨基酸改变可能使一个氨基酸改变增添或缺失增添或缺失会使会使插入或缺失位点以后氨基酸序列插入或缺失位点以后氨基酸序列都改变都改变，对蛋白质的结构影响更大。，对蛋白质的结构影响更大。结论：基因突变不一定会引起蛋白质的改变。结论：基因突变不一定会引起蛋白质的改变。mRNAmRNA上改变了的密码子与原密码子可能仍对应同一上改变了的密码子与原密码子可能仍对应同一种氨基酸。种氨基酸。1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？哪一种基因突变对生物性状的影响最小？ 碱基对的替换碱基对的替换2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？ 一种氨基酸可能有几种密码子一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAa）发生的时间发生的时间: :细胞周期中的细胞周期中的分裂间期分裂间期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（一般不能传给后代（一般不能传给后代, ,人体某些体细胞基因人体某些体细胞基因 的突变可能发展为癌细胞）的突变可能发展为癌细胞）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代） DNA DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断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裂后进行修复时发生错误。基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？可遗传变异不可遗传变异不一定传给后代！一定传给后代！2.2.基因突变的原因基因突变的原因（1 1）自发突变自发突变（内因）（内因） DNADNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误（2 2）诱变突变诱变突变（外因）（外因）物理因素：如物理因素：如X射线、激光等射线、激光等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：如病毒和某些细菌等生物因素：如病毒和某些细菌等 人工诱变育种人工诱变育种n n运用物理因素或化学运用物理因素或化学运用物理因素或化学运用物理因素或化学因素因素因素因素提高突变率提高突变率提高突变率提高突变率, , , ,诱发诱发诱发诱发基因突变基因突变基因突变基因突变, , , ,获得获得获得获得优良品优良品优良品优良品种种种种. . . .太空南瓜太空南瓜夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜化疗法抑制癌细胞增殖化疗法抑制癌细胞增殖青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素化学因素物理因素物理因素化学因素化学因素少吃烧烤和油炸食品少吃烧烤和油炸食品化学因素化学因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素成功率低成功率低, ,有利个体往往不多有利个体往往不多需大量处理材料需大量处理材料人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用诱变意义诱变意义: : 是创造动、植物是创造动、植物新新品种和微生物品种和微生物新新类类型的重要方法型的重要方法（2 2 2 2）优点：优点：提高突变率提高突变率，缩短育种周期，缩短育种周期大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状（3 3 3 3）缺点缺点: : 物理方法：物理方法：X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等 化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （1 1）常用的方法：）常用的方法：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：一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；讨论与思考讨论与思考玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）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1、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？任何时期任何时期二二 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生；探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？思考思考基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料三三 突变率突变率低低；探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？白化苗白化苗四四 大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为为什什么么呢呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？五五 基因突变是基因突变是不定向不定向的的探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变显性突变隐性突变隐性突变3基因突变的特点 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 随机性随机性: :可发生在任何时期可发生在任何时期 不定向性：不定向性： 低频性低频性: :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: :多数有害多数有害, ,少数有利少数有利例子例子 Aa1或或Aa2一个基因突变后产生一个基因突变后产生的是它的等位基因的是它的等位基因思考：思考：1 1基因突变能产生新的基因吗？基因突变能产生新的基因吗？2 2这些新的基因产生的新性状对生物的生存这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）有什么意义（有利还是有害） ? ?3 3自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？（有利还是有害）（有利还是有害）4、基因突变的意义、基因突变的意义是生物变异的是生物变异的根本来源根本来源，为生物的进化为生物的进化提供了最初的原材料提供了最初的原材料。基因基因突变突变新基因（等位基因）新基因（等位基因）基因型（改变）基因型（改变）表现型（改变）表现型（改变）引发生物变异引发生物变异 4.4.基因突变的意义基因突变的意义: : 可以产生可以产生新的基因新的基因1 1、基因突变的概念、基因突变的概念2、基因突变的结果、基因突变的结果基因突变总结基因突变总结3、基因突变发生的时期和部位、基因突变发生的时期和部位4、基因突变的分类、基因突变的分类5 5、基因突变的原因、基因突变的原因6 6、基因突变的特点、基因突变的特点7 7、基因突变的意义：、基因突变的意义：是是新基因新基因产生的途径，是生物变异的产生的途径，是生物变异的根本来源根本来源，为，为生物进化提供了最初的原材料。生物进化提供了最初的原材料。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒思考：为什么子思考：为什么子二代会出现亲代二代会出现亲代没有的表现型？没有的表现型？YYRRyyrrYyRr基因自由组合基因自由组合“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种这种差异怎么造成的？差异怎么造成的？有性生殖有性生殖基因重组基因重组概念概念基因重组是通过基因重组是通过 过程实现的过程实现的方式方式在生物体进行有性生殖的过程中在生物体进行有性生殖的过程中,控制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.、非同源染色体上的非等位基因自由组合、非同源染色体上的非等位基因自由组合2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换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ab自由组合的根本原因自由组合的根本原因同源染色体上的同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的非姐妹染色单体之间的 交叉互换交叉互换基因重组是通过基因重组是通过有性生殖有性生殖来实现的来实现的4 4、意义、意义： 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。有重要意义。思考思考1 1：基因重组中有无新的基因产生？：基因重组中有无新的基因产生？思考思考2 2：果蝇的体细胞有：果蝇的体细胞有4 4对同源染色体，根据自对同源染色体，根据自由组合规律计算，一只雄果蝇能产生多少种染色由组合规律计算，一只雄果蝇能产生多少种染色体不同的精子，体不同的精子，一只雌果蝇能产生多少种染色体一只雌果蝇能产生多少种染色体不同的卵细胞？不同的卵细胞？非常丰富非常丰富3 3、特点特点小结：基因突变与基因重组的比较小结：基因突变与基因重组的比较基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义发生发生时间时间原因原因特点特点实质实质意义意义碱基对增添碱基对增添| |缺失缺失| |替换引起替换引起基因结构变化，基因结构变化，产生新基因产生新基因不产生新基因，产生新基因型不产生新基因，产生新基因型生物变异的根本来源，为生生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料物的进化提供原始材料有性生殖中，控制不同性状的有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合的过程基因重新组合的过程普遍性、随机性、低频性、普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。多害少利性、不定向性。非常丰富非常丰富自发突变、诱发突变自发突变、诱发突变细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂前、后期减数第一次分裂前、后期生物变异的来源之一，对生物的进生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。化有重要意义。非同源染色体自由非同源染色体自由组合组合| 交叉互换交叉互换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根本根本原因原因外因外因知识结构知识结构基基 因因重重 组组知识结构知识结构定义定义原原因因意义意义练习题练习题1 1、基因突变（、基因突变（ ）；基因重组（）；基因重组（ ）。）。 A A、产生新基因，不形成新基因型、产生新基因，不形成新基因型 B B、产生新基因，形成新基因型、产生新基因，形成新基因型 C C、不产生新基因，形成新基因型、不产生新基因，形成新基因型 D D、不产生新基因，不形成新基因型、不产生新基因，不形成新基因型B2 2、基因重组发生在、基因重组发生在( )( ) A. A.有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 B. B.减数分裂形成配子减数分裂形成配子的过程中的过程中 C. C.受精作用形成受精卵受精作用形成受精卵的过程中的过程中 D. D.分裂间期，分裂间期，DNADNA复制复制的过程中的过程中B3 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4 4、诱变育种的特点是、诱变育种的特点是( )( ) 能大幅度改良某些性状能大幅度改良某些性状 能形成新基因能形成新基因 大多形成新物种大多形成新物种 一般对个体生存有利一般对个体生存有利 A. A. B.B. C.C. D.D.AC