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(共67张PPT)
第1节 基因突变和基因重组
什么是变异？
指亲代与子代、子代与子代个体之间性状的差异性。
【思考】通过整容，单眼皮成为双眼皮，这种变异能遗传吗？为什么？
表型
=
基因型
+
环境
生物变异
（环境因素引起，不改变遗传物质）
不可遗传的变异
可遗传的变异
（遗传物质改变）
基因突变
基因重组
染色体变异
注意：表观遗传可遗传，基因碱基序列不变，但甲基化，表型变
表型　　　
基因型　　　　
环境　　　
（改变）
（改变）
（改变）
讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？
（不可遗传的变异）
（可遗传的变异）
基因重组
染色体变异
基因突变
诱发
注意：表观遗传可遗传，基因碱基序列不变，但甲基化，表型变
遗传物质可以怎么改变？
表型 ＝ 基因型 + 环境
改变
改变
改变
改变
遗传物质未改变
不可遗传的变异
遗传物质改变
可遗传的变异
表观遗传
基因突变
基因重组
染色体变异
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
注意：表观遗传，基因碱基序列不变，但甲基化，可遗传。表型变。
不可遗传的变异
可遗传的变异（来源）
基因突变
生物的变异
基因重组
（遗传物质改变）
（遗传物质不改变）
染色体变异
规律总结1：
1、病毒的可遗传变异的来源---基因突变
2、原核生物的可遗传变异的来源---基因突变
3、真核生物的可遗传变异的来源
① 进行无性生殖时—基因突变和染色体变异
②进行有性生殖时—基因突变、基因重组和染色体变异
小结
无丝分裂可发生的可遗传变异有:
有丝分裂可发生的可遗传变异有:
基因突变
基因突变、染色体变异
减数分裂可发生的可遗传变异有:
基因突变、基因重组和染色体变异
规律总结2：
一、基因突变的实例
1.镰状细胞贫血:镰状细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
镰状细胞
镰状细胞贫血形成的原因
1.图中氨基酸发生了什么变化？
（镰状细胞贫血形成的直接原因？）
思考·讨论
？
一个谷氨酸被缬氨酸替换了。
G
U
C
A
G
C
C
U
G
A
C
C
U
C
U
A
G
G
A
G
G
A
A
G
正常碱基序列片段（mRNA）
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
G
U
C
A
G
C
C
U
G
A
C
C
U
C
U
U
G
G
A
G
G
A
A
G
异常碱基序列片段（mRNA）
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
缬氨酸
谷氨酸
赖氨酸
图5-2 血红蛋白分子的部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列
血红蛋白分子的肽链上，发生氨基酸的替换（一个谷氨酸被缬氨酸替换了。）
镰状细胞贫血形成的原因
2.分析镰状细胞贫血形成的根本原因
2.研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解，请你完成图解。想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？
3.如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？
编码血红蛋白的基因的一对碱基发生替换（A-T替换为T-A）(基因突变).
C
C
T
G
G
A
DNA
mRNA
C
C
G
G
G
G
G
G
氨基酸
蛋白质
谷氨酸正常
缬氨酸异常
A
U
A
T
思考·讨论
？
能，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。
会发生改变，所对应性状也会改变。
豌豆的皱粒
P69
囊性纤维病
P70
镰刀型细胞贫血症
P81
A
U
A
T
DNA分子中发生 的 、 和 _____，而引起的 的改变，叫做基因突变。
增添
缺失
替换
基因碱基序列
碱基对
【探究1】导致性状改变的直接原因和根本原因分别是？
替换
小结：
1.镰状细胞贫血形成的原因
直接原因：
根本原因：
血红蛋白分子肽链中一个谷氨酸被缬氨酸替换（蛋白质变）。
编码血红蛋白的基因的一对碱基发生替换（基因突变）。
1对碱基 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换
增添
缺失
小
只改变1个氨基酸或不改变（密码简并性）
大
不影响增添位置前的序列，影响增添位置后的序列
大
不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列
DNA分子中的（基因）发生碱基的替换、增添或缺失， 而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。
2.基因突变概念
（1）三种突变影响大小
替换影响最小，碱基的增添、缺失影响大
替换
增添
缺失
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
A
T
T
A
C C G C
G G C G
A
T
T
A
A
T
A C C G C
T G G C G
基因（DNA片段）
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
思考：除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？
A
B
C
基因片段
非基因片段
【探究2】基因突变是否改变基因的位置、数量、基因顺序
A T C C
T A G G
T T C
A A G
T C C G G
A G G C C
A T C C
T A G G
T T C
A A G
T C C G G
A G G C C
替换
缺失
增添
A
T
A
T
但改变基因中碱基序列
遗传信息改变
产生了新基因（等位）
结论：基因突变不改变基因的位置、数量、顺序.
①插入100个碱基对
②1个碱基对发生替换
③缺失一个基因（整段）
×
×
√
基因片段
非基因片段
【探究3】下图A、B、C表示基因，下列情况是否属于基因突变？
A
B
C
小结：
（2）基因突变的实质：基因中碱基序列的改变，即基因中碱基对（或脱氧核苷酸）的种类、数量和排列顺序可发生改变，但基因的数目、位置、顺序不变。
（3）基因突变不一定导致生物性状的改变。
（1）基因的缺失是染色体结构变异
1、概念
一、基因突变
指基因中的碱基序列改变，包括DNA碱基的增添、缺失和替换。
判断：（1）DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换现象称基因突变。（ ）
（2）基因突变是由于DNA大片段的增添、缺失和替换引起的碱基序列的改变。( )
（3）基因突变一定引起基因结构的改变，基因的数目、位置可能变，但不一定引起生物性状的改变。 ( )
小结：
1、基因突变的实质：基因碱基序列的改变，即基因中碱基对（或脱氧核苷酸）的种类、数量和排列顺序可发生改变，但基因的数目、位置、顺序不变。
2、基因突变不一定导致生物性状的改变。
×
×
×
（2）实质：
3、结果：
基因中碱基序列的改变，基因结构改变。基因中碱基对的数目、种类、顺序改变。但基因的数目、位置、顺序不变.
产生新基因,可产生新性状（但不一定表现出新性状）
小结：
基因发生突变，性状不一定改变的原因？
①密码子有简并性（不同密码子决定相同氨基酸）
②突变产生的隐性基因在杂合子中得不到表现
③突变的是基因中非编码区
④突变的基因在某细胞中不表达
真核生物：可产生新基因、新等位基因、新的基因型（如AA变Aａ）
原核生物和病毒：只产生新基因（不是等位基因，也无基因型）
A→a（隐性突变）
a→A（显性突变）
4、突变类型：
小结：生物基因突变，但生物未表现出新性状的原因？
隐性基因在杂合子中得不到表现
DNA模板链: —— AAA GTA TCT CTC ——
【探究4】 基因突变对性状的影响（参考P65密码子表）
转 录
mRNA： _____________________________
翻 译
氨基酸： ______________________________
——UUU CAU AGA GAG——
—苯丙氨酸-组氨酸-精氨酸-谷氨酸—
请根据模板链的变化，完成下面表格。
DNA模板链的变化 mRNA的变化 氨基酸的变化
第6位A被替换成T
第6位A缺失
第6-7位之间插入A
-UUU CAA AGA GAG-
-苯丙氨酸-谷氨酰胺-精氨酸-谷氨酸-
-苯丙氨酸-谷氨酰胺-谷氨酸-
-苯丙氨酸-组氨酸-终止
-UUU CAA GAG AG-
-UUU CAU UAG AGA G-
Q1：基因突变一定会改变生物的遗传信息吗
Q2：基因突变一定会改变生物的性状吗
Q5：基因突变一定会遗传给后代吗
Q3：碱基对的增添、缺失、替换，哪种类型的基因突变对性状影响最小
【思考与讨论】
Q4：增添或缺失1个碱基对、2个碱基对、3个碱基对，哪种情况对性状的影响最小
Q1：基因突变一定会改变生物的遗传信息吗
一定改变
蕴藏在碱基对的排列顺序中
A→a（隐性突变）
a→A（显性突变）
产生新基因
结果
氨基酸改变
普通氨基酸变成终止密码
终止密码变成普通氨基酸
氨基酸不变
蛋白质不变
性状不变
蛋白质改变
性状改变
肽链变短
肽链变长
肽链改变
Q2：基因突变一定会改变生物的性状吗
不一定
肽链不变
DNA模板链的变化 mRNA的变化 氨基酸的变化
第6位A被替换成T
第6位A被替换成G
第6位A缺失
第6-7位之间插入A
-UUU CAA AGA GAG-
-苯丙氨酸-谷氨酰胺-精氨酸-谷氨酸-
-UUU CAC AGA GAG-
-苯丙氨酸-组氨酸-精氨酸-谷氨酸-
-苯丙氨酸-谷氨酰胺-谷氨酸-
-苯丙氨酸-组氨酸-终止
-UUU CAA GAG AG-
-UUU CAU UAG AGA G-
Q3：碱基对的增添、缺失、替换，哪种类型的基因突变对性状影响最小
替换
AUG GAU AUC CUC GGG UAA
mRNA
肽链：
起始--天冬--异亮----亮-----甘----终止
ATG GAT ATC CTC GGG TAA
TAC CTA TAG GAG CCC ATT
DNA
起始----异亮---- 丝----丝----甘---
起始--------酪----脯----精---缬----
起始--------异亮----亮-----甘----终止
缺失3
缺失2
缺失1
Q4：增添或缺失1个碱基对、2个碱基对、3个碱基对，哪种情况对性状的影响最小
3个碱基对
Q5：基因突变一定会遗传给后代吗
不一定
①生殖细胞中的基因突变？
②体细胞中的基因突变？
植物体可通过无性繁殖遗传给后代。
5.突变的时间：
可发生任何时期，但主要发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期（即DNA复制时）
DNA分子复制时，双链解开，稳定性降低，易受外界条件的干扰而发生碱基对的改变。
思考：基因突变为什么常发生于在细胞分裂间期(即DNA复制时)？
问：进行诱变处理时通常选用什么材料？为什么？
萌发的种子或幼苗或植物组织培养产生的愈伤组织
有丝分裂旺盛，易受外界条件的干扰而发生基因突变
（DNA复制时）
6.能否遗传
①配子基因突变：遵循遗传规律遗传
②体细胞基因突变：一般不能遗传。某些植物可通过无性繁殖传递；可能发展为癌细胞。
7.突变的原因:
内因：
外因：
DNA分子复制时的偶然差错
物理因素：
化学因素：
生物因素：
紫外线、 X射线及其他辐射
亚硝酸、碱基类似物等
某些病毒
①基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。
②如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
(3)基因突变不一定都产生等位基因：
真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
(4)基因突变不一定都能遗传给后代:
(1)基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。
(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。
无丝分裂可发生的可遗传变异有:
有丝分裂可发生的可遗传变异有:
基因突变
基因突变、染色体变异
减数分裂可发生的可遗传变异有:
基因突变、基因重组和染色体变异
规律总结2：
① ：生物界中普遍存在。
② ：生物个体发育的任何时期和DNA任何部位。
③ ：可产生一个以上的等位基因；突变的方向和环境没有明确的因果关系（可逆性、多方向）。
④ ：自然状态下，基因突变的频率很低。
⑤ ：基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害；可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。
注意：突变的有利与有害，取决于？
8.基因突变的特点：
普遍性
随机性
不定向性
低频性
多害少利性
生物的生存环境
每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，漫长的进化历程中，产生的突变还是很多的，其中不少的突变是有利的。
有害的基因突变
有利的基因突变
诱变处理得到的高产量青霉菌株
太空南瓜
11.基因突变的生物：
所有生物
9.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为生物进化提供丰富的原材料
10.基因突变应用：
诱变育种
思考：怎样预防癌症呢？
2．明确基因突变的原因及与进化的关系
2、基因突变的实例-细胞的癌变
癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。细胞的癌变与基因突变有关吗？下面以结肠癌为例来探讨。
结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。下图是解释结肠癌发生的简化模式图。
正常结肠上皮细胞
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌细胞转移
癌
1.人有原癌基因和抑癌基因吗？功能？细胞癌变的机理是什么？
2.癌细胞具有什么特点？
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌
癌细胞转移
正常结肠上皮细胞
1.从基因的角度看结肠癌发生的原因是什么？
2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
存在
一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果
结肠癌发生的原因
1.原癌和抑癌基因作用？
原癌基因
抑癌基因
细胞的正常生长和繁殖
抑制细胞的增殖，促进凋亡
原癌基因
抑癌基因
细胞增殖
+
-
＋
失控
无限增殖
细胞癌变
1.无限增殖
2.形态结构显著变化
3.糖蛋白等物质减少
×
2.细胞癌变原因？
（1）做X射线透视的医务人员要穿防护服。
（2）强烈的日光下要涂抹防晒霜。
（3）临床医学证明，80%的肝癌患者患病的诱因，是乙肝病毒的传播。
（4）长期食用亚硝酸盐含量过多的咸菜可能会致癌。
（5）苏丹红进入人体可产生致癌作用。
（6）青少年不宜长时间使用手机。
【自主学习1】人体某些体细胞基因的突变，可能发展为癌细胞。请结合下列生活实例找出哪些因素容易引起基因突变引发癌症。（课本 P82）
生活中，你要如何做才能降低患癌症的风险？
4.怎样预防癌症呢？
想一想？
（3）良好的心理状态
（1）生活中远离致癌因子
（2）健康的生活方式
生活中，你要如何做才能降低患癌症的风险？
一、基因突变的实例
（二）细胞的癌变
⑴原癌基因
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。
⑵抑癌基因
抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
⑶癌细胞的特征
①能够无限增殖，②形态结构发生显著变化（变球形）③细胞膜上的糖蛋白等物质减少，④细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。
二、基因突变的原因
1. 外来因素
⑴物理因素
紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。
⑵化学因素
亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基。
⑶生物因素
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。
2.内部因素
DNA复制偶尔发生错误等。
请根据以上相关内容分析，基因突变最可能在什么时期发生？
细胞分裂间期（即DNA复制时）。
基因突变的特点
1. 普遍性
基因突变在生物界是普遍存在的。
2.随机性
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一DNA分子的不同部位。
3.不定向性
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
4.低频性
在自然状态下基因突变频率很低：105~108。
5.少利多害性
对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，有些基因突变是中性的。
您知道诱变育种吗？
基因突变为生物进化提供原材料
自然选择决定生物进化的方向
基因重组呢？
6．水稻核基因hw(t)表达的蛋白参与光合作用，该基因发生了单碱基替换，导致表达的蛋白减少了251个氨基酸。 已知突变使mRNA发生改变的碱基在如图所示区域内(终止密码：UAA、UAG或UGA)。下列说法正确的是 ( 　)
D
A．hw(t)基因编码的蛋白通过被动运输进入叶绿体
B．碱基替换只可能发生在第257号核苷酸位置
C．突变后参与基因转录的嘌呤核苷酸比例降低
D．突变前基因表达的蛋白共含有336 个氨基酸
注：图中数字表示mRNA中从起始密码开始算起的碱基序号。
UAG
UGA
终止码
255/3+251=366
255
或258
3.下列属于可遗传变异的是（ ）
A.一对正常夫妇生了个白化病女儿
B.穗大粒多的植株在干旱条件下变得穗小粒少
C.植株在水肥条件很好的环境中长势旺盛
D.生活在海边的渔民皮肤变得特别黑
4.基因突变发生在（ ）
A. DNA→RNA的过程中
B. DNA→DNA的过程中
C. RNA→蛋白质的过程中
D. RNA携带氨基酸的过程中
A
Ｂ
经典例题
2.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是
A、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
C、正常基因与致病基因可以通过突变
而转化
D、这些基因的转化遵循自由组合定律
D
D
1.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．都是隐性突变 D．诱发突变率高
血红蛋白
氨基酸
mRNA
DNA
（HbS）
异常
缬氨酸
CAT
GTA
④
①
②
②
③
（HbA）
正常
谷氨酸
CTT
GAA
GAA
①
②
②
例：右图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，请回答：
1、③过程是 ，
发生的场所是 ，
发生的时间是 ，
①过程是 ，
发生的场所是 ，
发生的场所是 ，
②过程是 ，
2、④表示的碱基序列是 ，
这是决定缬氨酸的一个 ，转运谷氨酸的转运RNA
一端的三个碱基是 。
基因突变
细胞核
翻译
核糖体
GUA
密码子
CUU
细胞分裂间期
转录
细胞核
血红蛋白
氨基酸
mRNA
DNA
（HbS）
异常
缬氨酸
CAT
GTA
④
①
②
②
③
（HbA）
正常
谷氨酸
CTT
GAA
GAA
①
②
②
右图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，请回答：
3、父母均正常，生了一个
此遗传病是 遗
镰刀型贫血症的女儿，可见
传病。若HbS代表致病基因，
HbA代表正常的等位基因，则
母亲的基因型为 ，
患病的女儿的基因型为 。
如果这对夫妇再生育，生一个
患此病的女儿的概率是 。
常染色体隐性
HbSHbS
HbAHbS
1/8
血红蛋白
氨基酸
mRNA
DNA
（HbS）
异常
缬氨酸
CAT
GTA
④
①
②
②
③
（HbA）
正常
谷氨酸
CTT
GAA
GAA
①
②
②
右图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，请回答：
4、比较HbS与HbA的区别，HbS
碱基为 。
中的碱基为 ，而HbA中的
5、镰刀型细胞贫血症是由于
产生的一种遗传病，从
属于 ，
变异的种类来看，这种变异
该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体
死亡，这表明基因突变的特点是 和 。
基因突变
可遗传变异
多害少利性
CAT
GTA
CTT
GAA
低频性
二、育种方法：诱变育种
1.原理：
2.方法:运用 或 来处理生物,使生物发生 ,获得优良品种.
3.育种过程：
4.应用实例:
物理因素（X射线）
化学因素（如？）
基因突变
基因突变
1）处理材料（幼苗或种子）
2）选择符合生产要求的个体（品种）
高产青霉菌株
“黑农五号”大豆;
太空椒;太空南瓜
诱变育种
5.优点：
6. 缺点：
7.意义：
8.适用生物：
（1）提高突变频率（2）加快育种进程（缩短时间） (3)产生新基因和新性状，大幅度改良某些性状
1）突变具有不定向性，有利变异少
2）要大量处理实验材料
3)难以控制突变方向，难以将多个优
良性状结合
创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法（ 创造人类需要的生物新品种）
动物、植物、微生物（几乎所有）
1概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控
制不同性状的基因的重新组合。
什么时候发生基因重组？为什么会重组？
基因重组
二
猫由于基因重组而产生的毛色变异
“一母生九子，九子各不同”这种差异怎么造成的？
减数分裂
黄圆×绿皱→黄圆→黄皱、绿圆
实例：
基因重组
二
2.发生时期和类型：
时期 类型 图示
同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间互换而交换（等位基因），导致染色单体上的非等位基因重组
（互换型）
非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合（自由组合型）
减数分裂形成配子时（有性生殖过程中）
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ
前期（四分体时期）
自由组合重组：非同源染色体上的 非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
上一页
A
a
b
B
A
a
B
b
交换重组：同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
上一页
“互换”的是什么染色体上的什么之间的什么基因？
“重组”的是什么染色体上的什么基因？
3.实质：
4.结果：
5.适用生物：
6.意义：
7.应用：杂交育种
8.基因突变与重组区别
产生新的基因型和新的表型（ 产生新基因和新性状吗？）
有性生殖的真核生物（减数分裂）
①有性生殖过程中基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，有利于物种在一个无法预测的环境中生存。
②基因重组也是生物变异的来源之一（重要来源）
③对生物进化具有重要意义
注意：R型菌转化为S型菌也是基因重组(广义的).
不
控制不同性状的（原有）基因的重新组合
二、基因重组
①产生新的基因型
②生物变异的来源之一（是根本来源吗？）
③为生物进化提供原材料
不是
（注意：该基因已存在，只是性状还未表现）
比较项目 基因突变 基因重组
定义
时期
类型
结果
意义
应用
碱基对的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变
有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合
分裂前的间期、DNA复制时
减数分裂Ⅰ前期、后期
自发突变、诱发突变
自由组合、互换片段
产生新的基因
产生新的基因型
生物变异的根本来源
生物进化的原材料
生物变异的来源之一
生物进化的原材料
诱变育种
杂交育种
8.基因突变与重组区别
与社会的联系
我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富人们的生活。
相关信息
杂交育种
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。优点是可以将两个或多个优良性状集中在一起，缺点是不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
2021年5月22日13点07分，袁隆平在湖南长沙逝世，享年91岁。
袁隆平，世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家。杂交水稻使水稻的单产大幅度提高，比常规稻增产20%。
我国杂交水稻种植面积超过2.4亿亩，占水稻总种植面积的57%。从1976年到1998年，累计增产粮食3.5×108t，平均每年多解决6000万人的粮食问题。
目前，杂交水稻已在亚洲、美洲、非洲的印度、孟加拉、印度尼西亚、越南、菲律宾、美国、巴西、马达加斯加等国大面积种植，平均每公顷产量比当地优良品种高出约2吨。
不可遗传的变异
可遗传的变异（来源）
基因突变
生物的变异
基因重组
（遗传物质改变）
（遗传物质不改变）
染色体变异
规律总结1：
1、病毒的可遗传变异的来源---基因突变
2、原核生物的可遗传变异的来源---基因突变
3、真核生物的可遗传变异的来源
① 进行无性生殖时—基因突变和染色体变异
②进行有性生殖时—基因突变、基因重组和染色体变异
小结
注意：表观遗传可遗传，基因碱基序列不变，但甲基化，表型变
1.实例：
2.概念：
3.时期：
4.类型及其原因：
实质：
结果：
原有基因（性状）的重新组合
产生了新的基因型和表型，
但不产生新基因和新性状。
黄圆×绿皱→黄圆→黄皱、绿圆
(P83)
减一后期, 非同源染色体自由组合
导致非等位基因的自由组合
四分体时期，同源染色体上的等位基因
随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，
导致染色单体上的非等位基因重组。
自由重组：
交换重组：
二、基因重组
动脑:基因重组能否产生新基因或新性状？
减数分裂形成配子时（有性生殖过程中）
练习与应用
我国大面积栽培的水稻有粳稻（主要种植在北方）和籼稻（主要种植在南方），研究发现，粳稻的bZIP73基因通过一系列作用，增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比，籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同，从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。判断下列表述是否正确。
(1)bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的 （ ）
(2)bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的（ ）
(3)基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性（ ）
×
×
一、概念检测
√
练习与应用
镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。
（1）这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例较其他地区的高，为什么？
二、拓展应用
【提示】 杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白，相比只能合成正常血红蛋白的纯合子，杂合子对疟疾具有较强的抵抗力，在疟疾高发地区，他们生存的机会更多，从而能将自己的基因传递下去。因此，这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例更高。
练习与应用
（2）为什么某些看起来对生物生存不利的基因，历经漫长的进化历程依然“顽固”地存在？请结合这个例子阐明原因，并分析如何辩证地认识基因突变与生物的利害关系。
二、拓展应用
【提示】基因对生物的生存是否有利，往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不和的基因，当环境改变后，这些不利的基因产生的性状，可能会帮助生物更好地适应改变后的环境，从而得到更多的生存机会。这个实例说明，基因突变并不都是有害的，也可能是有利的，或是中性的，有害、有利还是 中性与环境有关。
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
想一想：植物育种的方法
以下是杂交育种的参考方案：
　Ｐ 高抗 　 矮不抗
Ｆ１ 　 高抗
Ｆ２
DDTT
ddtt
DdTt
ddTt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
ddTT
矮抗
ddTT
ddTt
矮抗
ddTT
矮抗
矮抗 矮不抗
ddTt
ddTT
杂交
自交
选优
自交
F3
选优
思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？
一、杂交育种
1.概念：
2.原理：
3.过程？
4.常用方法：
5.优点：
6.缺点：
7.实例：
8.适用生物：
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种和方法.
基因重组
①目的性强，能将（同一物种）不同品种的多个优良性状集中在一个个体上② 技术含量低，操作简捷
①育种周期长，过程繁琐②杂交后代会出现性状分离现象③需及时发现优良品种
杂交→自交→选优（筛选） 自交
植：杂交水稻 动：中国荷斯坦牛
有性生殖的真核生物（主要动、植物）
杂交、自交
例：现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：
（1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）
A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株
（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd的植株最少需要多少年？
4年
结合上述几个实例，请总结出杂交育种的特点？
试一试：动物的杂交育种方法
　 假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？说说你的育种方案.
长毛折耳猫
短毛折耳猫
长毛立耳猫

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