思考：基因突变的随机性表现在哪些方面？ 思考：基因突变的随机性表现在哪些方面？
1、发生在个体发育的任何时期 发生在细胞内不同DNA DNA分子上 2、发生在细胞内不同DNA分子上 同一DNA DNA的不同部位上 3、同一DNA的不同部位上
基因突变的意义 1、是生物变异的根本来源 2、为生物进化提供原材料 揭示了生物性状遗传变异的规律， 3、揭示了生物性状遗传变异的规律，成为进 行动植物遗传改良的基础
思考：基因突变可以产生新的基因，可以为育种提供素材， 思考：基因突变可以产生新的基因，可以为育种提供素材，但是 自发突变率低，育种工作者如何解这个问题呢？ 自发突变率低，育种工作者如何解这个问题呢？ 利用人工诱变，提高变异频率， 利用人工诱变，提高变异频率，短时间获得更多的变异类型
这说明基因突变： 这说明基因突变： 方向不确定
异卵双胞胎
基因重组
思考： 你手中的玉米为子二代，看一看， 你手中的玉米为子二代，看一看，有 几种类型？数一数，比例接近多少？ 几种类型？数一数，比例接近多少？运用 你学到的知识，推测亲本有几种类型？ 你学到的知识，推测亲本有几种类型？你 能解释吗？ 能解释吗？
4种 种 9︰3︰3︰1 2种 ︰ ︰ ︰ 种 非同源染色体上的非等位基因自由组合
经典例题
【例3】下面列举几种可能诱发基因突变的原 】 因，其中哪项是不正确的 （ A ） A．杂交 B．射线的辐射作用 C．亚硝酸处理 D．激光照射 【例4】人类的血管性假血友病基因位于第12 】 号染色体上，目前该病有20多种类型，这 表明基因突变具有 （ A ） A．多方向性（不定向性） B．可逆性 C．随机性 D．普遍性
6、（ 江苏卷）甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N 、（09江苏卷 、（ 江苏卷） 位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞 嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序 列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异 水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大 田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种 植株。请回答下列问题。 （1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后 代中出现两种表现型，说明这种变异为 显性 突变。 （2）用EMS浸泡种子是为了提高 基因突变频率 ，某一性状 出现多种变异类型，说明变异具有 不定向性。 （3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体 不变。 的 结构和数目
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b B
Ab 和 aB
B b
AB 和 ab
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
思考
1、两种类型的基因重组发生在什么时间？
减一后期
减一前期
2、基因重组产生新的基因吗？产生新的基因吗？ 基因重组产生新的基因吗？产生新的基因吗？
不产生新的基因 产生新的基因型
Hale Waihona Puke 干旱水肥充足太空南瓜
基因突变和基因重组
高级中学
基因突变实例
正常的红细胞
镰刀型细胞贫血 症患者的红细胞
病因分析
DNA
… G A A … C T T G A A … 谷氨酸 …
… … …
… G T A … … G U A C A T
… … …
mRNA
…
… 缬氨酸 … 异常蛋白质 镰刀型细胞
蛋白质 性状
产生新的基因， 产生新的基因，与原基因互为等位基因
不能
) 【例1】下列细胞中一般不容易发生基因突变的是( D 】 ①神经细胞 ②洋葱根尖分生区细胞 ③精原细胞 ④次级精母细胞 ⑤骨髓造血干细胞 A．③④ B．②④ C．②⑤ D．①④ 【例2】（2008上海卷）下列是大肠杆菌某基因的 】 碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基 酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）( B )
课堂练习
1、人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变， 其突变的方式是基因内 （ A） A．碱基发生改变(替换) B．增添或缺失某个碱基对 C．增添一段DNA D．缺失一小段DNA 2、当牛的精原细胞进行DNA分子复制时，细胞中不可能发 生 （A） A．基因重组 B．DNA的解旋 C．基因突变 D．蛋白质合成 3、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基 、 对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相 比较，差异可能为 (D ) A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能
正常蛋白质 两面凹的圆饼状
DNA的碱基对发生了改变 的碱基对发生了改变 的碱基对发生了
思考
①基因突变发生在哪个过程？什么时间？为什么这 基因突变发生在哪个过程？什么时间？ 时候容易发生基因突变？ 时候容易发生基因突变？
复制 细胞分裂间期 DNA复制时解旋变得不稳定 复制时解旋变得不稳定
②发生了基因突变，性状一定改变吗？用我们学习 发生了基因突变，性状一定改变吗？ 过的知识来说明原因。 过的知识来说明原因。
基因重组的意义 1、是生物进化的源泉 、 2、是形成生物多样性的原因之一 、
经典例题
【例5】（2009上海高考）下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。 】 ①和②所表示的变异类型分别属于 （ ） A A．重组和易位 B．易位和易位 C．易位和重组 D．重组和重组 【例6】以下有关基因重组的叙述，错误的是( C) 】 A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.利用基因工程培育抗虫棉的原理是基因重组 C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 江苏高考， 【例7】（2011江苏高考，多选题）在有丝分裂和减数分裂的过程中均 】 江苏高考 多选题） 可产生的变异是（ 、 、 可产生的变异是（ A、C、D ） A、DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 复制时发生碱基对的增添、 、 复制时发生碱基对的增添 缺失或改变， B、非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 、非同源染色体之间发生自由组合， C、非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 、非同源染色体之间交换一部分片段， D、着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变 、着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极， 异
下面是一些实例， 下面是一些实例，看看应该回避哪些因素 1、处于生长发育时期的青少年不宜长时间使用手机， 防止手机辐射对大脑等发育的影响。（ ）物理 物理 2、在强日光下暴晒容易得皮肤癌。 （ ） 3、吸烟有害健康，经常吸烟的人患癌症的概率大大 增加。 （化学 ） 4、生活在刚刚进行过豪华装潢的居室中的儿童易患 白血病。 （化学 ） 5、长期食用咸菜等腌制食品以及油炸食品过多可能 化学 会致癌。 （ ） 生物 6、一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。 （ ）
A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位 之间插入1个T C．第100、101、102位被替换为TTT D．第103 至105位被替换为1个T
基因突变的原因： 基因突变的原因：
内因： DNA分子复制时偶尔发生的错误 内因： DNA分子复制时偶尔发生的错误
射线、 射线、激光等。 物理因素： 如X射线、γ射线、激光等。 物理因素： 化学因素： 亚硝酸盐、 外因 化学因素： 亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素： 生物因素： 病毒和细菌等
1、一种氨基酸可以有几种密码子，突变前后决定同一种氨基酸 、一种氨基酸可以有几种密码子， 2、若基因突变为隐性突变，如AA中一个 、若基因突变为隐性突变， 中一个A→a，性状也不改变 中一个 ，
③基因突变用光学显微镜能看到吗？ 基因突变用光学显微镜能看到吗？ 基因突变的结果是什么？ ④基因突变的结果是什么？
4、关于基因重组，下列叙述中不正确的是 （D ） A．基因重组发生在生物体有性生殖过程中 B．非同源染色体上的非等位基因自由组合属 于基因重组 C．同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单 体的交换而发生交换，导致染色单体上的 基因重组 D．基因重组是生物变异的根本来源
5、（2010江苏高考）育种专家在稻田中发现一株十 分罕见的“一杆双穗”植株，经鉴定该变异性状 是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 （ B ） A、这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B、该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C、观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突 变发生的位置 D、将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传 的高产品系
小资料
不同生物不同基因的自发突变率
基 果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
因
突变率 2×10－６ × 4×10－5 × 3×10－5 × 1×10－６ × 1×10－5 × 3×10－5 ×
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因
这说明基因突变： 这说明基因突变： 发生频率低