内因：
DNA复制过程中出错 DNA的碱基组成发生改变
3、基因突变的特点：
事实 无论是病毒，还是原核生物甚至真核生 1）普遍性：物，都有可能发生基因突变。 特点
2）不定向性：
A
a1、 a2 、a3、a4
多数突变破坏生物体与现有环境的协 调关系 3）多害少利性： 可以发生在个体发育的任何时期；不同的 DNA；不同的基因 高等生物中，大约105~108个生殖细胞中 才会有一个生殖细胞发生基因突变。
2011-12-29
一、基因突变
1、镰刀型细胞贫血症 、
正常
异常
缬氨酸—组氨酸 亮氨酸 苏氨酸—脯氨酸 谷氨酸— 缬氨酸 组氨酸—亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 组氨酸 亮氨酸—苏氨酸 脯氨酸—谷氨酸 谷氨酸——赖氨酸 正常 赖氨酸······正常 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸—组氨酸 亮氨酸—苏氨酸 脯氨酸—缬氨酸 组氨酸—亮氨酸 苏氨酸—脯氨酸 缬氨酸— 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸——赖氨酸 异常 赖氨酸······异常 谷氨酸 赖氨酸
4）随机性： 5）低频性：
4、基因突变的意义：
• 是新基因产生的途径， • 是生物变异的根本来源， • 是生物进化的原始材料。
“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎 一母生九仔，连母十个样” 一母生九仔 么造成的？ 么造成的？
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b B
Ab 和 aB
B
或
AB 和 ab
课后习题
基础题 1.（ 1.（1）√ （2）× （3） × 2.C 3.B 4.A
拓展题 提示：原理：利用射线（物理因素）损伤细胞内的DNA DNA， 1. 提示：原理：利用射线（物理因素）损伤细胞内的DNA， 抑制癌细胞的复制，药剂（化学因素）能改变核酸内的碱基， 抑制癌细胞的复制，药剂（化学因素）能改变核酸内的碱基， 从而改变癌细胞的特性，都能杀死癌细胞。 从而改变癌细胞的特性，都能杀死癌细胞。 副作用：在杀死癌细胞的同时也杀死了体内正常的细胞。 副作用：在杀死癌细胞的同时也杀死了体内正常的细胞。 提示：基因突变大部分是有害的， 2. 提示：基因突变大部分是有害的，因镰刀型细胞贫血症因 供氧能力低，使得疟原虫在体内不能生存， 为 供氧能力低，使得疟原虫在体内不能生存，所以有镰刀型 细胞贫血症的人很少患疟疾。某些基因突变对人类是有利的， 细胞贫血症的人很少患疟疾。某些基因突变对人类是有利的， 而且基因突变出现了新的基因，为生物的进化提供了原材料， 而且基因突变出现了新的基因，为生物的进化提供了原材料， 不利变异会慢慢被淘汰，有利变异得到积累而加强， 不利变异会慢慢被淘汰，有利变异得到积累而加强，推动生物 的进化。 的进化。
的增添、 ●概念：指由于 概念：指由于DNA 碱基对 的增添、缺失 的改变。 或替换而导致的 基因结构 的改变。 原因： 物理、 ●原因： 物理、化学和生物等外界因素 DNA的复制 发生差错 的复制 特点： 普遍性；随机性； ●特点： 普遍性；随机性；低频性 多害少利性； 多害少利性；不定向性 产生新的基因； ●结果和意义： 结果和意义： 是生物产生变异的 根本原因
2、基因突变的原因是：D 、基因突变的原因是：
A·染色体上的 染色体上的DNA变成了蛋白质 染色体上的 变成了蛋白质 B·染色体上的 染色体上的DNA变成了 变成了RNA 染色体上的 变成了 C·染色体上的 染色体上的DNA减少了或增多了 染色体上的 减少了或增多了 D·染色体上的 染色体上的DNA结构发生了局部改变 染色体上的 结构发生了局部改变
三、基因突变和基因重组的比较：
基因突变 本质 发生时间及原 因 意义 可能性
基因的分子结构发生 改变，产生了新基因， 出现了新的性状。 细胞分裂间期DNA复制时 由于内外原因引起的碱基 对的替换、增添或缺失
基因重组
不同基因的重新组合， 产生新的基因型，使不 同性状重新组合 减Ⅰ前期，同源染色体非 姐妹染色单体间交叉换； 减Ⅰ后期，非同源染色体 上的非等位基因自由组合
生物变异的根本来源， 生物变异的来源之一，是形 成生物多样性的重要原因 生物进化的原材料 突变频率低，但普遍 存在 有性生殖中非常普遍
重难点：
重点： 1、基因突变的概念、原因和特点 2、基因重组的来源 3、基因突变和基因重组的比较 难点： 基因突变和基因重组的意义 （注意理解）
●实例: 镰刀型细胞贫血症的原因 实例 镰刀型细胞贫血症的原因
• 人的体细胞中有23对染色体，请根据自由组合定 律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不 同的精子？一位母亲可能产生多少种染色体组成 不同的卵细胞？要想保证有两个所有基因完全相 同的个体，子女的数量至少应该是多少？
223种 223种 223 ⅹ223
+1个
3、意义：
为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一 为生物变异提供了极其丰富的来源 是生物多样性的重要原因之一
基因重组是通过有性生殖 有性生殖来实现的 基因重组是通过有性生殖来实现的
2、概念： 概念：
A 、条件：有性生殖 条件： B 、变化：非等位基因重新组合 变化：
思考：基因重组能否产生新的基因？ 思考：基因重组能否产生新的基因？
不能产生新的基因，它是原有基因的重新组 合，可以产生新的基因型，新的性状组合
基因重组
1、概念： 基因重组是指生物进行 有性生殖的过程中， 控制不同性状的基因 的重新组合。
2、来源： 非同源染色体上的 非等位基因自由组合
同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的 交叉互换
DNA(模板链):
ATAGGCTAGCAG
增加一个碱基对A 减少一个碱基对G
巩固练习
1、一批萝卜因种在肥沃的土地上而长得非常茂盛，块 、一批萝卜因种在肥沃的土地上而长得非常茂盛， 肥沃的土地上而长得非常茂盛 根也比普通的萝卜肥大。 根也比普通的萝卜肥大。可知这些萝卜发生的是 不遗传的变异 ，如将这些萝卜的种子种到一般的土壤中， 如将这些萝卜的种子种到一般的土壤中， ———————— 与普通萝卜相比， 与普通萝卜相比，其性状将—————————。 和其他一样
b
同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的 交叉互换——导致非等位基因重组 交叉互换——导致非等位基因重组
1.来源： 1.来源： 来源
⑴减Ⅰ后期：非同源染色体上的非 非同源染色体上的 等位基因自由组合 等位基因自由组合
⑵减Ⅰ前期：同源染色体非姐妹 同源染色体非姐妹 染色单体间的交叉互换（同源染色 染色单体间的交叉互换（ 交叉互换 上的非等位基因重组） 体上的非等位基因重组）
3、基因重组是通过什么过程实现的： C 基因重组是通过什么过程实现的： A．无性生殖 B.两性生殖 B.两性生殖 C.有性生殖 D.基因突变 C.有性生殖 D.基因突变 4、基因突变容易发生在下列哪种细胞中： 、基因突变容易发生在下列哪种细胞中： C A.洋葱表皮细胞 B.人的神经细胞 洋葱表皮细胞 人的神经细胞 C.根尖生长点 D.人的卵细胞 根尖生长点 人的卵细胞
2、基因突变的概念：
注意：
1）碱基对发生改变 2）导致基因结构改变
思考： 思考：基因突变后一定会引起性状的改变么？
DNA mRNA 氨基酸 蛋白质 GAA CTT GAA 谷氨酸 正常 突变 GAG GAG CTC CTC GA G 谷氨酸 正常
密码子简并
2、基因突变化学因素： ③生物因素：