基因突变和基因重组基因突变和基因重组水、肥、水、肥、光照光照充足充足水、肥、水、肥、光照光照不足不足基因突变基因突变生生物物的的变变异异 不遗传的变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物质生物体内遗传物质没有改变没有改变,只是因环只是因环境的改变而引起。境的改变而引起。生殖细胞内遗传物生殖细胞内遗传物质发生改变，并遗质发生改变，并遗传给子代。传给子代。基因突变的实例基因突变的实例血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸mRNADNACTT突变突变 红细胞红细胞 圆饼状圆饼状 镰刀型镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因分析GAAGUACATGAAGTA改变改变增添增添缺失缺失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片段片段碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或改变，改变了失或改变，改变了遗传信息。遗传信息。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 基因突变的概念基因突变的概念 由于由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的增添增添, ,缺失或改变缺失或改变, ,而引起的基因结构而引起的基因结构的改变的改变. .就叫做基因突变就叫做基因突变. .时间时间 发生在有丝分裂间期和减数分发生在有丝分裂间期和减数分裂间期的裂间期的DNADNA分子的复制过程中，分子的复制过程中，DNADNA分子解旋时分子稳定性差。分子解旋时分子稳定性差。DNAA U C C G C A A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T T G G C G A A C C G C 碱基对改变碱基对改变精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C 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 C C G C T G G C G A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA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1、一个碱基对改变引起的基因突变，可能导致一个氨基酸的种类变化，但也可能不会引起氨基酸的改变。2、一个碱基对的增添或缺失而引起的氨基酸变化较前者严重。结果结果 基因突变产生基因突变产生新的新的基因基因, ,使一个使一个基因变成它的基因变成它的等位基因等位基因, ,并且通常会并且通常会引起一定的表现型的变化。引起一定的表现型的变化。基因突变的原因和特点基因突变的原因和特点1、引起突变的因素引起突变的因素物理因素：物理因素：X X射线射线 、激光等。、激光等。化学因素：亚硝酸、碱基类似物等。化学因素：亚硝酸、碱基类似物等。生物因素：病毒、某些细菌等。生物因素：病毒、某些细菌等。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2、基因突变的特点、基因突变的特点（1）基因突变的普遍性）基因突变的普遍性（2）基因突变的随机性和不定向性）基因突变的随机性和不定向性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任何时期，任何细胞中。任何时期，任何细胞中。 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？哪些细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突变？胞能发生基因突变？一个基因分子可以向不同方向发生突变，产生一个以上的一个基因分子可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。等位基因。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（3）基因突变的低频性）基因突变的低频性基因突变的意义基因突变的意义 基因突变使生物体产生新的基因，基因突变使生物体产生新的基因， 是生物变异的是生物变异的根本来源根本来源, ,为生物进化提为生物进化提供了最初的供了最初的原材料原材料. .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同源染色体的非姐妹染色单体之间的局同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换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AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换 通过有性生殖过程实现的基因通过有性生殖过程实现的基因通过有性生殖过程实现的基因通过有性生殖过程实现的基因重组重组重组重组, , , ,为为为为生物变异生物变异生物变异生物变异提供了极其丰富的提供了极其丰富的提供了极其丰富的提供了极其丰富的来源来源来源来源. . . .这是形成这是形成这是形成这是形成生物多样性生物多样性生物多样性生物多样性的重要原的重要原的重要原的重要原因之一因之一因之一因之一, , , ,对于对于对于对于生物进化生物进化生物进化生物进化具有十分重要具有十分重要具有十分重要具有十分重要的意义的意义的意义的意义. . . .意义意义小小 结结可遗传的变异表现型基因型环境条件不遗传的变异基因突变基因重组染色体变异（改变）（改变）（改变）来源诱因DNAA U C C G C A U U 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mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T A A G C G A T T C G C 碱基对改变碱基对改变精氨酸精氨酸 基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质发生时发生时间及原间及原因因条件条件意义意义发生可发生可能能基因的分子结构发生改变，产生新的基因的分子结构发生改变，产生新的基因，出现新的性状基因，出现新的性状不同基因的重新组合，不产生新基因，不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新基因型，使不同性状重新而是产生新基因型，使不同性状重新组合组合细胞分裂间期细胞分裂间期DNA分子复制时，外界分子复制时，外界因素或自身生理因素引起碱基对的替因素或自身生理因素引起碱基对的替换、增添或缺失换、增添或缺失减数第一次分裂后期，随同源染色体减数第一次分裂后期，随同源染色体分开，非同源染色体上的非等位基因分开，非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合外界环境条件的变化和内部因素的相外界环境条件的变化和内部因素的相互作用互作用有性生殖过程中进行减数分裂形成生有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞殖细胞生物变异的根本来源，是生物进化的生物变异的根本来源，是生物进化的原材料原材料生物变异来源之一，是形成生物多样生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因性的重要原因突变频率低，但普遍存在突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍课课 堂堂 练练 习习1. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是代全部开白花，出现这种现象的原因是( ） A. 自然杂交自然杂交 B. 自然选择自然选择 C. 基因突变基因突变 D. 基因重组基因重组2. 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是一定的差异的主要原因是 （ ） A. 基因重组基因重组 B. 基因突变基因突变 C. 染色体变异染色体变异 D. 生活条件改生活条件改变变CA3.下列有关基因突变的说法，不正确的是下列有关基因突变的说法，不正确的是( )A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C. 基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物变异的 主要来源主要来源B4. 利用激光对利用激光对DNA进行修复，生物学上称之进行修复，生物学上称之为为 （ ） A. 基因突变基因突变 B. 基因重组基因重组 C. 基因互换基因互换 D. 染色体变异染色体变异A5. 下图中，基因下图中，基因A与与a1a2a3之间的之间的 关系，不能表现的是关系，不能表现的是 ( )A. 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C. 正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是（）（）致使（致使（ )基因基因 基因基因 基因基因某化合物某化合物酶酶酶酶酶酶鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸6. 下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：如果酶如果酶和酶和酶正常，酶正常，酶活性丧失则能否合成活性丧失则能否合成鸟氨酸和精氨酸鸟氨酸和精氨酸? ( ）原因是（原因是（)基因基因发生突变，酶发生突变，酶缺乏缺乏不能形成精氨酸不能形成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸酶酶失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。此精氨酸的合成缺乏原料。