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第5.1节基因突变表现型基因型+环境条件（改变）（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异什么叫“生物的变异”？生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。材料一:在华北地区培育出的优质甘蓝品种,叶球最大的只有3.5kg,当将其引种到拉萨后,由于当地昼夜温差大,日照时间长,光照强度大,叶球可达7kg左右。但再引种回华北地区以后,叶球又只有3.5kg左右。材料二: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。思考:上述引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？生物的变异有的是可以遗传给后代的，有的是不可遗传的！生物变异的类型可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。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（§5.1节）（§5.2节）（§5.3节）(改变)表现型基因型环境条件+=(改变)(改变)不遗传的变异可遗传的变异小结：基因突变染色体变异基因重组思考：“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造”美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？二、基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症：正常红细胞镰刀型贫血症资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。二、基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症病因分析：正常血红蛋白究竟出了什么问题？直接原因:血红蛋白的氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸。CTTGAA谷氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA决定缬氨酸根本原因:基因突变。ATTA替换转录核翻译质复制间GUA缬氨酸A－TT－A三、基因突变的特点:1，普遍性从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犊白化病三、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、白化病等长翅果蝇残翅果蝇三、基因突变的特点:2，低频率性自然状态下，基因突变的频率是很低的，高等生物生殖细胞的突变率是10-8~10-5。想一想基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？不矛盾。因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。练习：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇群，每一代出现的基因突变数的是（）A．2*109B．2*108C．2*107D．108B三、基因突变的特点:白化病患者有害的基因突变白化玉米苗畸形的雏鸭人类的多指人类的并指三、基因突变的特点:太空椒（左）有利的基因突变高产大豆高产青霉菌株300公斤的太空南瓜3，多害少利性三、基因突变的特点:3，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。三、基因突变的特点:4，随机性③可以发生在同一DNA分子的不同部位。①可以发生在生物个体发育的任何时期。②可以发生在细胞内不同DNA分子上。一般不能传给后代（通过营养生殖也可传给后代，例如植物。）可以通过受精作用直接传给后代体细胞生殖细胞三、基因突变的特点:5，不定向性如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)经诱变处理的紫色种子产生的子代种子三、基因突变的特点:5，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。显性突变：即aa→Aa,可通过受精过程传递给后代,并立即表现出来.隐性突变：即AA→Aa,当代不表现,只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来三、基因突变的特点:1，普遍性2，低频性3，多害少利性4，随机性5，不定向性生物界中普遍存在随时随地都可能发生自然情况下突变的频率很低多数对生物有害突变是多方向的四、引起基因突变的因素:自然突变诱发突变：自然条件下，DNA偶尔复制错误引起的基因突变。例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。：人为诱发条件的作用下，引起的基因突变。物理因素化学因素生物因素诱发因素四、引起基因突变的因素:物理因素：辐射（紫外线、X射线、电离辐射等）2公斤重的太空茄太空西红柿（损失DNA）引起突变的原因-----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。。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。四、引起基因突变的因素:化学因素：亚硝酸碱基类似物将胞嘧啶C氧化成尿嘧啶U5-溴尿嘧啶与胸腺嘧啶T很相似物理因素：辐射（紫外线、X射线、电离辐射等）（损失DNA）生物因素：(改变核酸的碱基）某些病毒乙肝病毒可诱发肝癌；人乳头状病毒可诱发宫颈癌；疱疹病毒，使儿童患淋巴癌、成人患鼻咽癌。（影响宿主细胞DNA）癌症病因：原癌基因突变形成癌基因，抑癌基因突变失去了抑制作用。四、引起基因突变的因素:物理因素化学因素生物因素内部因素外部因素DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变。-------辐射-------化学物质-------病毒五、基因突变的意义1，产生新基因的途径2，生物变异的根本来源3，为生物进化提供了原始材料4，使人工诱变育种，改造生物成为可能。六、人工诱变在育种上的应用上了飞船的水稻（左）明显比普通对照株(右）太空葫芦六、人工诱变在育种上的应用（1）常用的方法：物理因素：X射线、Y射线、紫外线等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等（2）优点：提高突变率，缩短育种周期（3）缺点：1、成功率低2、产生大量不合格突变型1、下列现象中属于可遗传的变异的是（）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑C、无籽番茄没有种子D、人类的色盲病2、基因突变的原因是（）A、染色体结构变化B、同源染色体交叉互换C、生物性状发生变化D、DNA内部结构变化3、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，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是(）A.自然杂交B.自然选择C.基因突变D.基因重组4、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B.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D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源5、基因突变发生在下列哪种细胞中()A.洋葱表皮细胞B.人的神经细胞C.根尖生长点D.人的卵细胞6、将鲫鱼的后代培育成金鱼是利用了()A.不遗传的变异B.环境的改变C.可遗传的变异D.食物的改变7、诱发突变与自然突变相比，正确的是()A.都是有利的B.都是定向的C.都是隐性的D.诱发突变频率高8、发生基因突变以后的基因应该是（）A.显性基因B.隐性基因C.原有基因的等位基因D.有害基因9、培育青霉素高产菌株的方法是（）A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种10、自然界中生物变异的主要来源是（）A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异11、产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是（）A.红细胞易变形破裂B.血红蛋白中的一个氨基酸不正常C.信使RNA中的一个密码发生了变化D.基因中的一个碱基发生了变化12、下列图解简示人类镰刀型细胞贫血症的病因：（1）图中括号里①、②、③文字①________②________③________（2）简答：①在DNA复制过程中，可能由于各种原因而发生差错，使_____________发生局部改变，从而改变了遗传信息。②研究镰刀型细胞贫血症的遗传规律，证明此遗传性疾病为常染色体上的隐性基因所致。设正常人的显性基因为H，患该病的基因型为________。H基因的碱基组成为_______，h基因的碱基组成为________，杂合个体的基因型为_____，杂合体的表现型是________________________________。突变CATGUA碱基的排列顺序hhCTTCATHh红细胞形态功能正常（或能合成正常血红蛋白）