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第5章基因突变和其他变异2生物体遗传性状的改变就是生物的变异2020/1/32020/1/32020/1/3仅仅由环境因素的影响造成的，并没有引起遗传物质的改变，不能进一步遗传给后代。不可遗传变异的概念：一、生物变异的类型2020/1/3思考：是不是所有由环境因素改变引起的变异都叫不可遗传的变异呢？太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒。2020/1/3可遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。一、生物变异的类型类型2020/1/31910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但均无效。将病人血液放在显微镜下观察发现，他的红细胞不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。二、基因突变的实例第1节基因突变2020/1/3是什么原因导致了镰刀型细胞贫血症的发生呢？1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去运输氧的功能。血红蛋白究竟出了什么问题？2020/1/3为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？随着分子遗传学的崛起，已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白其中的一条肽链（共四条），第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…2020/1/3CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因_____原因根本直接2020/1/3相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化镰刀型细胞贫血症的具体变化过程:2020/1/3┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＡＧＣＴＴＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添缺失改变DNA分子中发生碱基对的、和，而引起的改变。增添缺失改变基因结构三、基因突变的概念：2020/1/3四、基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞生殖细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）DNA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。人体体细胞基因的突变可能发展头癌细胞。2020/1/3五、基因突变的原因物理因素化学因素生物因素X射线紫外线及其他辐射亚硝酸碱基类似物某些病毒某些细菌外来因素自发因素:DNA复制偶尔发生错误、DNA碱基组成发生改变等。2020/1/3六、基因突变的特点1）普遍性：由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中普遍存在。a、棉花的短果枝b、水稻的矮杆、糯性c、果蝇的白眼、残翅d、鸡的卷羽e、人的色盲、白化病等2020/1/3a、可发生在生物个体发育的任何时期。b、可发生在细胞内不同的DNA分子，以及同一DNA的不同部位。2）随机性：以植物的个体发育为例：开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵六、基因突变的特点2020/1/33）不定向性：基因突变是不定向的，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。控制小鼠毛色的基因:灰色基因（A+）黄色基因（AY）黑色基因（a）基因突变的结果：使一个基因变成它的等位基因六、基因突变的特点2020/1/34）低频性：在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率很低。高等生物生殖细胞的突变率是10-5~10-8，但当一个种群有许多个体时，就可能产生各种各样的随机突变，足以提供丰富的可遗传变异。基因突变对生物体究竟好不好呢？六、基因突变的特点2020/1/35）多害少利性：基因突变绝大多数有害，但有少数有利。任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往是有害的。有害的：如白化病、色盲、植物的白化苗有利的：如小麦矮杆抗倒伏，微生物抗药性突变等。我们能不能让生物体只进行有利突变呢？六、基因突变的特点2020/1/31）基因突变是生物变异的根本来源。2）基因突变为生物进化提供了最初的原材料。七、基因突变的意义：思维拓展：基因突变具有低频性、不定向性和多害少利的特点，为什么还说基因突变为生物进化提供了最初的原材料？2020/1/3课堂巩固1．等位基因的产生，发生在（）A．基因重组过程中B．基因突变过程中C．染色体变异过程中D．可遗传变异过程中2．基因突变导致的变化是（）A．遗传信息的改变B．中心法则的改变C．碱基互补配对原则的改变D．DNA空间结构的改变BA2020/1/33．镰刀型细胞贫血病的根本原因是（）A．红细胞形状异常B．食物中缺少铁与蛋白质C．血红蛋白分子多肽链上的一个谷氨酸被缬氨酸代替D．控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生改变D2020/1/34．下列不能传递到后代的变异是（）A．安康羊的短腿性状B．染色体结构和数目的变异C．通过杂交重组在一起的优良性状的组合D．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多的性状D2020/1/35.基因突变的特征是（）A．分子结构的变化肉眼或光学显微镜观察不到B．大多数基因突变对生物本身不利C．突变可能自然发生，也可人工诱变，自然突变率一般很低D．含A．B．C三项D