第四节 生物的变异

1. 第四节 生物的变异 基因突变和基因重组

2. 变异的类型 不可遗传的变异 表现型 ＝＝　基因型　+　环境条件 可遗传变异

3. 拉萨 北京 甘蓝 3.5kg 7kg 3.5kg 例：

4. 神州六号上天 超级大南瓜

6. 生物的变异 不遗传的变异 可遗传的变异 生物体内遗传物质没有改变 基因突变 基因重组 生殖细胞内遗传物质的改变 染色体变异

7. 实例 镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞 正常人的红细胞

8. 基因突变 介绍镰刀形细胞贫血症： 　　镰刀形贫血症是一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼，关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象。引起严重贫血而造成死亡。 　　此病在非洲黑人中发病率较高，是常染体上的一种遗传病。

9. 1 2 3 4 5 6 7 8 缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸 （正常） 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） 1949年，美国著名化学家鲍林通过实验推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。 1956年，科学家英格拉姆等人用胰蛋白酶把正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过对比两者的滤纸电泳双向层析谱，发现有一个肽段的位置不同。这段有区别的肽段的氨基酸顺序分别是：

10. GUA GAA CAT CTT GTA GAA 镰刀型细胞贫血症病因分析： 红细胞 　　圆饼状 镰刀型 血红蛋白 正常 异常 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 直接原因 mRNA 突变 DNA 根本原因

11. 基因突变 概念：DNA分子中发生碱基对的增添，缺　　 　　　失或改变，而引起的基因结构的改变。 原因：碱基对的增添，缺失，改变。

12. ┯┯┯ＣＴＴ ＧＡＡ ┷┷┷ ┯┯┯ＣＴＴ ＧＡＡ ┷┷┷ ┯┯┯ＣＴＴ ＧＡＡ ┷┷┷ 改变 增添 缺失 ┯┯┯ＣＡＴ ＧＴＡ ┷┷┷ ┯┯┯┯ＣＴＡＴ ＧＡＴＡ ┷┷┷┷ ┯┯ＣＴ ＧＡ ┷┷

13. 基因突变 时间：细胞分裂间期，此时DNA正处于解　 　　　旋状态，是一种不稳定的状态。 结果：产生等位基因，即由Aa b B

14. 基因突变 意义：基因突变是生物变异的根本来源， 　　　为生物进化提供了最初的原材料。　 　　　是生物进化的内因，没有变异就 　　　没有进化，因而在生物进化中具有 　　　重要意义。

15. 资料一： 白眼果蝇 植物：棉花的短果枝、白化苗 果蝇：白眼、残翅 家鸽：灰红色 人：色盲、白化病、糖尿病 羊群：短腿的安康羊 微生物：抗药性 等等都是通过基因突变形成的。 白化苗 短腿的安康羊 阅读以下若干资料，你能归纳出突变的特点吗？ 普遍性

16. 基因突变 特点：普遍性 无论是高等，低等生物，都可能发生基因突变。 根据诱发突变的因素，可以将基因突变分为 自然突变　外因：温度骤变，宇宙射线，化学试剂等 　　　　　　内因：生物体内产生异常代谢产物 诱发突变：物理的，化学的，生物的因素

17. 植物的个体发育 具根茎叶的植株 受精卵 胚 幼苗 分化出花芽的植株 性成熟的植株 1、基因突变可能发生在生物个体发育的哪些时期？生物体的哪些部位？ 发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。 即基因突变具有随机性。 2、基因突变发生在个体发育的不同时期（如受精卵中和植株的叶芽），对生物体产生的影响相同吗？ 突变发生的时间越早，表现突变的部分越多。

18. 3、基因突变发生在体细胞与生殖细胞，对生物体产生的影响相同吗？3、基因突变发生在体细胞与生殖细胞，对生物体产生的影响相同吗？ 体细胞　　一般不能传给后代 通过营养生殖也可传给后代 生殖细胞　可以通过受精作用直接传给后 　　　　　代

19. 基因突变 特点：随机性 思考：突变的随机性我们可以理解为任意一种生物，任意一个细胞，任意一个基因。但能不能理解基因突变可以发生在细胞分裂的任意一个时期呢？ 　不能，因为除了细胞分裂间期外，DNA分子都呈双螺旋状，这是一种稳定结构，一般不易改变。

20. 资料二： 基 因 突变率 果蝇的白眼基因 4×10－5 玉米的皱缩基因 1×10－６ 小鼠的白化基因 1×10－5 人类色盲基因 3×10－5 频率低 特点：稀有性

21. 基因突变 特点：少利多害性 　　大多数基因突变对生物体是 有害的，只有少数是有利的.

22. 不定向性

23. 基因突变的特点 • 普遍性:自然界的物种中广泛存在 • 随机性:可能发生在生物体发育的任何时期 • 稀有性:自然界突变率很低：10－5--10-8 • 少利多害性：(打破对环境的适应性) 　　　　　　　多数有害,少数有利 不定向性：一个基因可以产生一个以上的等位 　　　　　　基因

24. 基因重组 概念：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。

25. 基因的分子结构不改变，原来基因的重新组合,产生了新的基因型,使之性状重新组合基因的分子结构不改变，原来基因的重新组合,产生了新的基因型,使之性状重新组合 基因的分子结构改变,产生新基因,出现新性状. 为生物变异提供极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义 生物变异的根本来源,是基因重组的基础，为进化提供最初的原材料 诱变育种 杂交育种

27. a A A a b B b B 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换( 导致 的交换） 等位基因 a A A a b B b B

28. 基因重组 • 以上两种原因，都能形成基因的重组，而新的重组基因又导致了不同的相对性状的重组，使后代产生变异。 • 基因重组是通过有性生殖来实现的，如果两个亲本的杂合性越高，遗传物质的差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异也越多。