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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。
变异能否遗传？
问题探讨
通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？
不可遗传的变异
问题探讨
红花的后代　变成了蓝紫色
上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？
可遗传变异
蓝紫色花的　后代仍是蓝紫色
问题探讨
可遗传变异：
由细胞内遗传物质的改变所引起的变异。
不可遗传变异：
由环境的影响造成，
没有引起遗传物质的变化
基因突变
基因重组
染色体变异
三种来源:
变
异
问题探讨
学习目标：
1.基因突变（重难点）；
2.基因重组（重点）。
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
一、基因突变
【任务1】阅读教科书，思考讨论题。
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，人们称这种病为镰状细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀状。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。
1.实例 : 镰状细胞贫血症
一、基因突变
正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸
1 2 3 4 5 6 7 8
（正常血红蛋白）
（异常血红蛋白）
问题:正常血红蛋白究竟出了什么问题？
1.实例 : 镰状细胞贫血症
一、基因突变
A
A
T
U
_____原因
_____原因
直接
根本
基因
突变
替换
正常
谷氨酸
G A
氨基酸
mRNA
蛋白质
DNA
C T T G A A
异常
缬氨酸
G A
C T
G A
1.实例 : 镰状细胞贫血症
一、基因突变
CCTGAGGTC
GGACTCCAG
CCTGTGGTC
GGACACCAG
CCTGACGGTC
GGACTGCCAG
CCTG GGTC
GGAC CCAG
替换
增添
缺失
DNA
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，引起的 的改变。
2.基因突变的概念
替换
增添
缺失
基因结构
（正常基因片段）
一、基因突变
【任务2】思考与讨论：
1.基因突变一定会引起性状的改变吗？
2.基因中碱基对的替换、增添和缺失哪一个的影响更大
3.基因突变主要发生在什么时候？基因突变一定会遗传给后代吗？
一、基因突变
有丝分裂
减数分裂
——体细胞
——生殖细胞
一般不能传给后代
植物
：无性繁殖
可以通过受精作用直接传给后代
3.基因突变发生的时间
一、基因突变
一、基因突变
【任务3】什么原因导致基因突变呢？
（1）自发突变(内因)：DNA复制偶尔发生错误，
DNA的碱基组成发生改变。
如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等
（2）诱发突变（外因）：
物理因素
化学因素
生物因素
提高突变频率
X射线、激光等
亚硝酸、碱基类似物等
病毒、某些细菌等
一、基因突变
4.原因
房屋装修后需放置三个月以上入住
避免在阳光下暴晒
杜绝霉变食物
接种HPV（人乳头瘤病毒）疫苗
隔夜饭菜尽量少吃
物理因素
化学因素
化学因素
分析以上情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能？
生物因素
化学因素
课堂练习
一系列原癌基因和抑癌基因发生突变积累的结果。
原癌基因：
1.调节细胞周期；
2.控制细胞生长和分裂进程。
抑癌基因：阻止细胞的不正常增殖。
油门
刹车
一、基因突变
（3）细胞癌变
1.无限增殖
2.形态结构发生明显变化
3.细胞表面发生变化
不死细胞
糖蛋白减少
黏着性降低
癌细胞扩散
转变为球形
一、基因突变
（4）癌细胞的特点
细菌：无抗药性——抗药性
棉花：正常枝——短果枝
果蝇：红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽：羽毛白色——灰红色
人 ：正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
常见突变性状：
（1）在生物界中普遍存在——普遍性
玉米白化苗
人类多指
短腿安康羊（中）
5.特点
一、基因突变
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期
（2）在生物个体发育的任何时期发生——随机性
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
①
②
③
④
⑤
花芽在分化时发生基因突变
5.特点
一、基因突变
(3)基因突变是不定向的——不定向性
经诱变处理的紫色种子产生的子代种子（白色）
如老鼠灰毛基因A+突变
AY (黄毛)
a (黑毛)
灰老鼠
黑老鼠
黄老鼠
5.特点
一、基因突变
小资料
（4）突变率低——低频性
自然状态下，基因突变频率低
资料：几种基因在自然状态下的突变频率
5.特点
一、基因突变
白化苗
白化病
基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？
5.特点
一、基因突变
有害的基因突变
畸形的雏鸭
人类的多指
人类的并指
镰刀型红细胞
5.特点
一、基因突变
有利的基因突变
高产大豆
高产青霉菌株
5.特点
一、基因突变
有利的基因突变
5.特点
一、基因突变
（5）大多数突变是有害的——少利多害性
A
A
A
a
A
a
a
a
a
A
A—a: 隐性突变
a—A: 显性突变
基因突变产生了新基因，但并没改变DNA上基因的数量和位置，产生的是它的等位基因。
6.结果
一、基因突变
7.基因突变不改变生物性状的原因
8.基因突变的意义
是______产生的途径;
是生物____的根本来源;
是生物_____的原始材料。
新基因
变异
进化
（1）简并性：一种氨基酸可能有几种密码子
（2）隐性突变：显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）
一、基因突变
“一母生九子，连母十个样”这种差异是怎么造成的？
基因重组
问题探讨
1.概念:
在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2.类型（时期和来源）
减Ⅰ四分体时期
减Ⅰ后期
非姐妹染色单体
交叉互换
非同源染色体上
非等位基因的自由组合
(1)自由组合型：
(2)交叉互换型:
二、基因重组
(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合
B
a
A
b
aB
Ab
ab
AB
位于非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体的自由组合而发生重组
a
B
A
b
2.类型（时期和来源）
二、基因重组
(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
A
a
B
b
位于同源染色体上的等位基因（B、b)
随非姐妹染色单体的交换而发生交换
A
b
B
a
A
B
b
a
导致一条染色单体上的非等位基因自由组合
2.类型（时期和来源）
二、基因重组
是生物变异的来源之一 ，
是生物多样性的来源之一 ，
对生物的进化具有重要的意义 。
3.结果：
不产生新基因，可形成新的基因型。
5.特点：
（1）变异概率高，几乎100%
（2）只有通过有性生殖过程才能实现
（3）两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。
4.意义：
自然条件下，细菌的变异能否来自基因重组？
基因重组能否产生新的基因？
二、基因重组
不同生物的可遗传变异来源：
病毒——
基因突变
原核生物——
基因突变
真核生物——
基因突变、基因重组、染色体变异
思维拓展
结合基因突变的特点和意义判断以下说法的正误：
A、无论细菌、真菌还是动物、植物都会发生基因突变说明基因突变具有随机性。
B、植物生活史中无论营养生长过程还是生殖生长过程都会发生基因突变说明基因突变普遍存在。
C、我们都知道“适者生存”，所以现有的表现型一般都是适应环境的。所以对于现有环境突变的基因都是有害的。
D、自然状态下基因突变频率很低，所有不可以为生物的进化提供原材料。
课堂练习

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