生物的变异 PPT课件.ppt

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1、变变异异1.1.概念：概念：2.2.类型：类型：生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异。生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异。变异变异变异变异不可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异可遗传变异可遗传变异3.3.表现型表现型=基因型基因型+环境条件环境条件（环境变化，遗传物质未发生改变）（环境变化，遗传物质未发生改变）（遗传物质（遗传物质发生改变）发生改变）交叉互换型交叉互换型自由组合型自由组合型重组重组DNADNA技术技术染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异缺失、重复、缺失、重复、易位、倒位易位、倒位基因突变：基因突变：基因

2、突变：基因突变：基因重组基因重组基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异生物变异的根本来源生物变异的根本来源非整倍地增减非整倍地增减整倍地增减整倍地增减2024/4/112024/4/11可遗传变异可遗传变异不遗传的变异不遗传的变异遗传物质遗传物质是否变化是否变化遗传情况遗传情况来源来源应用价值应用价值遗传物质发生改变遗传物质发生改变遗传物质不发生改变遗传物质不发生改变变异能在后代中再次出现变异能在后代中再次出现变异性状仅限于当代表现变异性状仅限于当代表现是育种的原始材料，能从是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的中选育出符合人类需要的新类型或新品种新类型或新品种无育种价

3、值，但在生产上可无育种价值，但在生产上可利用优良环境条件来影响性利用优良环境条件来影响性状的表现获取高产优质产品状的表现获取高产优质产品环境条件的影响环境条件的影响2024/4/112024/4/114.4.生物分类与可遗传变异的关系：生物分类与可遗传变异的关系：病毒病毒原核生物原核生物真核生物真核生物只有基因突变只有基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因重组基因重组基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因突变基因突变基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖生物生物5.5.正确理解正确理解“可遗传可遗传”与与“可育可育”

4、：（1 1）确认是否为可遗传变异的唯一依据是看）确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发遗传物质是否发生变化生变化”。（。（2 2）三倍体无子西瓜、骡子、单倍体三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现等均表现“不不育育”，但它们均属，但它们均属可遗传变异可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状。这与仅由环境引起其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状。这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。（的不可遗传变异有着本质区别。（3 3）无子番茄无子番茄的的“无子无子”原因原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种是植株未受粉，生长

5、素促进了果实发育，这种“无子无子”性状不是性状不是由于遗传物质改变而引起的，是由于遗传物质改变而引起的，是不可遗传的变异不可遗传的变异。将无子番茄进。将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实有子果实”。所有生物都可通过基所有生物都可通过基因突变产生新基因，因突变产生新基因，使本物种基因库增加使本物种基因库增加“原始材料原始材料”，促进，促进生物进化发展；基因生物进化发展；基因重组和染色体变异是重组和染色体变异是真核生物特有的。真核生物特有的。2024/4/112024/4/11反反 馈馈 检检 测测1.1.变异分为变异分为 和和 。可遗传变异包

6、括。可遗传变异包括 、。和和 均属于突变。均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为 ，分子水平分子水平发生的变异为发生的变异为 ，只在减数分裂过程发生的变，只在减数分裂过程发生的变异为异为 ，真、原核生物和病毒共有的变异类型为，真、原核生物和病毒共有的变异类型为 。2.2.“环境条件改变引起的变异环境条件改变引起的变异”一定就是一定就是“不可遗传的变异不可遗传的变异”吗？吗？3.3.下列变异属于可遗传变异的是（下列变异属于可遗传变异的是（）玉米单株自交后代出现白化苗，后代仍白花玉米单株自交后代出现白化苗，后代仍白花 由于水肥充足，由于水肥充足，玉米的

7、穗大粒多玉米的穗大粒多 四倍体西瓜的产生四倍体西瓜的产生 豌豆的黄皱和豌豆的黄皱和绿圆新类型的出现绿圆新类型的出现 旧社会妇女缠足而产生的旧社会妇女缠足而产生的“小脚小脚”A.A.B.B.C.C.D.D.特别提醒：水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起特别提醒：水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不遗传的变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引的变异一般是不遗传的变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传的变异。确认是否为可遗传的变异的唯一依起的变异一般为可遗传的变异。确认是否为可遗传的变异的唯一依据是看据是看“遗传物质遗传物质”是否发生变化。是

8、否发生变化。可遗传变异可遗传变异不遗传的变异不遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因突变和基因重组基因突变和基因重组基因重组基因重组基因突变基因突变不一定不一定C2024/4/112024/4/11一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症1.1.症状：症状：(1)(1)细胞形态：患者红细胞为细胞形态：患者红细胞为 。(2)(2)特点：易发生红细胞特点：易发生红细胞 ，使人患，使人患溶血性贫血溶血性贫血，严重时会导，严重时会导 致死亡。致死亡。2.2.发病机理（图解）：发病机理（图

9、解）：中央微凹的圆饼状中央微凹的圆饼状弯曲的镰刀状弯曲的镰刀状正常正常异常异常谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸G GA AA AG GU UA A弯曲的镰刀状弯曲的镰刀状破裂破裂患者贫血的患者贫血的直接原因直接原因是是血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常,即血红蛋白分子上一个即血红蛋白分子上一个氨基酸的替换；氨基酸的替换；根本原因根本原因是是基因突变基因突变,即基因上一个碱基对的替换即基因上一个碱基对的替换.突变突变3.3.原因：原因：C CT TT TG GA AA AC CA AT TG GT TA A DNADNA mRNA mRNA 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质红细胞形态红细胞形态临床症状临床症状正

10、常正常贫血贫血光学显微镜下能否观察到红细胞形状的变化？光学显微镜下能否观察到红细胞形状的变化？2024/4/112024/4/111.概念：概念：2.时期：时期：3.本质：本质：4.结果：结果：5.类型：类型：6.突变的遗传性：突变的遗传性：7.原因：原因：8.特点：特点：9.意义：意义：10.应用：应用：DNADNA分子中发生分子中发生碱基对的替换、增添和缺失碱基对的替换、增添和缺失，而引起的，而引起的基因结构的改变基因结构的改变，叫基因突变。，叫基因突变。基因结构的改变基因结构的改变产生了产生了新基因新基因，即该基因的，即该基因的等位基因（真核生物）等位基因（真核生物）。显性突变和隐性突变

11、；自然突变和诱发突变。显性突变和隐性突变；自然突变和诱发突变。常发生于常发生于DNA复制复制时（主要发生在时（主要发生在有丝分裂间期或减数有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期）基基因因突突变变普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性基因突变是基因突变是新基因新基因产生的途径，是生物变异的产生的途径，是生物变异的根本来源根本来源，是生物进化的是生物进化的原始材料原始材料。是生物多样性的。是生物多样性的根本原因。根本原因。外因外因（物理、化学、生物因素）（物理、化学、生物因素）+内因内因（复制偶发错误复制偶发错误碱基组成改变碱基组成

12、改变）若发生在若发生在配子配子中，将遵循遗传规律传递给后代。中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在若发生在体细胞体细胞中，一般不会传递给子代。中，一般不会传递给子代。人工诱变育种人工诱变育种2024/4/112024/4/11C T T T C C G A A A G G C T C C G A G G C A T C C G T A G G替替换换增增添添缺缺失失abC T T C C G A A G G导致基因导致基因结构发生结构发生改变改变基因突变是基因突变是DNADNA分子水平上分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变；基因突变一

13、定会导致基因结构的改变，基因的数目和位置并未改变；基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变；基因突变但不一定引起生物性状的改变；基因突变DNADNA中碱基对的增添、中碱基对的增添、缺失、替换。缺失、替换。2024/4/112024/4/11基因突变对性状的影响基因突变对性状的影响1.1.对基因结构中碱基对的替换、增添和缺失对生物性状的影响大小对基因结构中碱基对的替换、增添和缺失对生物性状的影响大小碱基对碱基对 影响范围影响范围对氨基酸序列的影响对氨基酸序列的影响替替 换换增增 添添缺缺 失失增添或增添或缺失缺失3 3个个碱基碱基小小大大不影响插入位置前的序列，只影响插入位置

14、后不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列的序列不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列的序列大大只改变只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变,也可使翻译提前终止也可使翻译提前终止增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列序列小小提醒提醒：增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端-氨氨基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；在中间某个位基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；在中间某个位置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插

15、入点后氨基酸序列置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。因此因此增添或缺失增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大。的位置越靠前，对肽链的影响越大。2024/4/112024/4/112.2.基因突变未引起生物性状改变的原因：基因突变未引起生物性状改变的原因：(1)(1)突变可能发生在没有遗传效应的突变可能发生在没有遗传效应的DNADNA片段片段。(2)(2)突变部位可能在非编码部位突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编码区)。(3)(3)密码子具有简并性，有可能翻译出相同

16、的氨基酸密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸(从密码子与氨从密码子与氨 基酸的对应关系分析基酸的对应关系分析)。（基因突变后形成的密码子与原密码子。（基因突变后形成的密码子与原密码子 决定的是同一种氨基酸）。决定的是同一种氨基酸）。(4)(4)由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因(从基因型与表从基因型与表 现型的关系分析现型的关系分析)。(5)(5)体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。(6)(6)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境性状表现是遗传基因和环境

17、因素共同作用的结果，在某些环境 条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。2024/4/112024/4/11基因突变与生物变异、进化的关系基因突变与生物变异、进化的关系原因：基因突变原因：基因突变 mRNAmRNA上密码子改变上密码子改变 编码的氨基酸改变编码的氨基酸改变 蛋白质的结构和功能改变蛋白质的结构和功能改变 生物性状改变生物性状改变1 1如图为人如图为人WNK4WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知序列示意图。已知WNK4WNK4基因发生了一种突变，导致基

18、因发生了一种突变，导致11691169位的赖氨酸位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A A处插入碱基对处插入碱基对G GC BC B处碱基对处碱基对A AT T替换为替换为G GC CC C处缺失碱基对处缺失碱基对A AT DT D处碱基对处碱基对G GC C替换为替换为A AT T知识拓展：知识拓展：基因结构改变类型的基因结构改变类型的“二确定二确定”1.1.确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对 的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或的替换；若氨基酸序列发生大的

19、变化，则一般为碱基对的增添或 缺失。缺失。2.2.确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNAmRNA的碱基序列判的碱基序列判 断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替 换碱基。换碱基。B B2024/4/112024/4/112 2如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是变化。下列表述正确的是()A A图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B B结肠癌的发

20、生是多个基因突变累积的结果结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C C图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的D D上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定传给子代个体上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定传给子代个体B B1.1.基因突变常发生在间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更基因突变常发生在间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。低。2.2.在个体发育过程中，基因突变发生得越早，影响范围越大。在个体发育过程中，基因突变发生得越早，影响范围越大。3.3.基因突变中，只要是基因分子结构内的变化，基因突变中，只要是基因分子结构内的变

21、化，1 1个碱基对的改变个碱基对的改变叫基因突变，叫基因突变，10001000个碱基对的改变也叫基因突变。个碱基对的改变也叫基因突变。4.4.密码子的密码子的简并性，增大了翻译过程的容错性，提高了翻译的速率。简并性，增大了翻译过程的容错性，提高了翻译的速率。5.RNA5.RNA病毒中，基因突变指病毒中，基因突变指RNARNA中碱基的替换、增添和缺失，其突变中碱基的替换、增添和缺失，其突变率远大于率远大于DNADNA突变率。突变率。2024/4/112024/4/11归纳提升归纳提升 基因突变的基因突变的“一定一定”和和“不一定不一定”1.1.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

22、序的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。改变。2.2.基因突变不一定会引起生物性状的改变。基因突变不一定会引起生物性状的改变。3.3.基因突变不一定都产生等位基因。基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物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。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。4.4.基因突变不一定都能遗传给后代。基因

23、突变不一定都能遗传给后代。（1 1）基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些）基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。植物可能通过无性生殖传递给后代。（2 2）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。2024/4/112024/4/11精要点拨：精要点拨：基因突变类型及判定方法基因突变类型及判定方法1.1.类型：类型：显性突变：显性突变：aaAa(aaAa(当代表现性状当代表现性状)。隐性突变：隐性突变：AAAa(AAAa(当代不表现，一旦表现即为纯合子当代不表现，一旦表现即为

24、纯合子)。2.2.判定方法：判定方法：选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。3.3.一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均一般均为纯合子为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1F1的雌、雄的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为（鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为（）A.A.显性突变显性突变

25、 B.B.隐性突变隐性突变 C.Y C.Y染色体上的基因突变染色体上的基因突变 D.X D.X染色体上的基因突变染色体上的基因突变A A2024/4/112024/4/114.4.基因突变对后代的影响：基因突变对后代的影响：（1 1）如基因突变发生在）如基因突变发生在有丝分裂有丝分裂过程中，可以通过过程中，可以通过无性生殖无性生殖传传递后代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变，对后代递后代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变，对后代影响较小。影响较小。（2 2）如果基因突变发生在）如果基因突变发生在减数分裂减数分裂过程中，可以通过过程中，可以通过配子配子传递传递给后代。对于进行有性

26、生殖的生物来说，对后代影响大。给后代。对于进行有性生殖的生物来说，对后代影响大。（3 3）生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生）生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。2024/4/112024/4/11基因突变原理的应用基因突变原理的应用诱变育种诱变育种1.1.原理：原理：利用利用 因素处理生物，使它发生基因突变。因素处理生物，使它发生基因突变。2.2.方法：方法：物理方法：物理方法：。化学方法：化学方法：等处理。等处理。3.3.过程：过程：4.4.意义：意义：5.5.实例：实例：物理

27、或化学物理或化学辐射诱变、激光诱变辐射诱变、激光诱变秋水仙素、亚硝酸秋水仙素、亚硝酸生物生物 基因突变基因突变 变异类型变异类型 选育良种选育良种提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种。提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种。“黑农五号黑农五号”大豆、高产青霉菌的选育。大豆、高产青霉菌的选育。2024/4/112024/4/111.基因突变是分子水平上的变化，基因突变是分子水平上的变化，不改变染色体上基因的位置和数不改变染色体上基因的位置和数量量，只改变基因的结构，即由，只改变基因的结构，即由Aa或或aA，而，而A、a的本质区别的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种

28、类、数是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。量、排列顺序发生了改变。2.基因突变基因突变一定是可遗传变异一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。般不会传递给子代，而发生在配子中可以。3.基因突变若发生在体细胞基因突变若发生在体细胞有丝分裂有丝分裂过程中，这种突变可通过过程中，这种突变可通过无性无性繁殖繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。传给后代，但不会通过有性生

29、殖传给后代。4.基因突变若发生在精子或卵细胞形成的基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂减数分裂过程中，这种突过程中，这种突变可通过变可通过有性生殖有性生殖传给后代。传给后代。5.基因突变基因突变容易发生容易发生在具有在具有DNA复制复制功能的细胞中功能的细胞中(具有分裂能力具有分裂能力的细胞的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNADNA复复制，制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：生殖细胞生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。停止分

30、裂的细胞。6.无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突复制时均可发生基因突变（一切生物均可发生基因突变）。变（一切生物均可发生基因突变）。7.基因突变的利害性取决于基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件生物生存的环境条件。2024/4/112024/4/118.基因突变若发生在基因突变若发生在配子配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在在体细胞体细胞中，一般不会传递给子代。但有些植物的体细胞发生基中，一般不会传递给子代。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖传递。因突变，可通过无性生殖传递。9.基

31、因突变常发生于基因突变常发生于DNA复制时期复制时期。原因：原因：在在DNADNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNADNA，这时，这时DNADNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。序列发生变化，导致基因发生突变。10.基因突变不只发生在分裂间期基因突变不只发生在分裂间期。原因：原因：引起基因突变的因素分为外因和内因。外因对引起基因突变的因素分为外因和内因。外因对DNA的损的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外因还可直接伤不仅发生在间期，而

32、是在各个时期都有；另外，外因还可直接损伤损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变的复制来改变碱基对，所以基因突变不只是发生在间期。碱基对，所以基因突变不只是发生在间期。11.基因突变的结果是产生新基因，并不全是产生等位基因基因突变的结果是产生新基因，并不全是产生等位基因。原因：原因：不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组成结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等成结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原位基因。因

33、此，真核生物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。核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。2024/4/112024/4/1112.基因突变一定导致所携带的遗传信息改变，但性状不一定改变。基因突变一定导致所携带的遗传信息改变，但性状不一定改变。（基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的（基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。）改变。）原因原因：(1)(1)突变可能发生在没有遗传效应的突变可能发生在没有遗传效应的DNADNA片段片段。(2)(2)突变部位可能在非编码部位突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编

34、码区)。(3)(3)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。(4)(4)由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。(5)(5)体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。(6)(6)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境 条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。13.基因突变的随机性体现在两个方面：

35、基因突变的随机性体现在两个方面：(1)(1)时间上的随机时间上的随机：即基因：即基因突变可发生于生物突变可发生于生物个体发育的任何阶段个体发育的任何阶段，甚至在于衰老的个体中也，甚至在于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。(2)(2)部位上的随机部位上的随机：基因突：基因突变既可发生于变既可发生于体细胞体细胞，也可发生于，也可发生于生殖细胞生殖细胞。若为前者，一般不传。若为前者，一般不传递给后代；若为后者，则可通过生殖细胞，进而通过生殖传向子代。递给后代；若为后者，则可通过生殖细胞，进而通过生殖传向子代。另外，基因突变可以发生在另外，基因突变可以发

36、生在不同的不同的DNADNA分子分子上，也可发生在上，也可发生在同一同一DNADNA分子的不同部位分子的不同部位。2024/4/112024/4/111.1.概念：概念：2.2.本质：本质：3.3.结果：结果：4.4.类型：类型：5.5.时期：时期：6.6.原因：原因：7.7.特点：特点：8.8.意义：意义：9.9.应用：应用：基因重组是指在生物体进行基因重组是指在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，控制不同的过程中，控制不同性状的性状的基因的重新组合基因的重新组合。基因的重新组合基因的重新组合产生新的基因型产生新的基因型自由组合型、交叉互换型、自由组合型、交叉互换型、重组重组DNADNA技术

37、技术减减后期、减后期、减前期的四分体时期、前期的四分体时期、目的基因导入细胞后目的基因导入细胞后同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，同源染色体分开，等位基因分离，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间的重组；同源染色体导致非同源染色体上的非等位基因间的重组；同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因的非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重组。重组。发生于真核生物有性生殖的核遗传中；只产生新的基因发生于真核生物有性生殖的核遗传中；只产生新的基因型，并未产生新的基因；两个亲本杂合性越高，基因重型，并未产生新的基因；两个亲本杂合性越高，基

38、因重组产生变异的可能性越大。组产生变异的可能性越大。基基 因因 重重 组组基因重组是基因重组是生物变异生物变异的来源之一的来源之一，是形成生物，是形成生物多样性多样性的的重要原因重要原因，对生物的，对生物的进化进化也具有也具有重要意义。重要意义。杂交育种杂交育种与基因突变意义的区别与基因突变意义的区别2024/4/112024/4/11如图如图a a、b b为二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：为二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：(1)(1)图图a a处于何种时期？图中的处于何种时期？图中的1 1、2 2号染色体发生了何种变异？号染色体发生了何种变异？a a图图发

39、生发生基因重组的原因是什么？基因重组的原因是什么？(2)(2)图图b b处于何时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何处于何时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何 类变异？类变异？b b图图发生发生基因重组的原因是什么？基因重组的原因是什么？(1)(1)图图a a处于四分体时期处于四分体时期(减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期)，图中，图中1 1、2 2号染色体号染色体因交叉互换发生了基因重组。因交叉互换发生了基因重组。等位基因随非姐妹染色单体交换等位基因随非姐妹染色单体交换。(2)(2)图图b b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级精母细胞，该处于减数第一次分裂后期，该细

40、胞名称为初级精母细胞，该时期细胞可能会发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。时期细胞可能会发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。非等位基因随非同源染色体自由组合非等位基因随非同源染色体自由组合。2024/4/112024/4/11重组类型自由组合型交叉互换型人工基因重组发生时间发生机制图像示意特点减减后期后期减减四分体时期四分体时期 目的基因导入细胞后目的基因导入细胞后同源染色体分开，同源染色体分开，等位基因分离，非等位基因分离，非同源染色体自由组同源染色体自由组合，导致非同源染合，导致非同源染色体上的非等位基色体上的非等位基因间的重组因间的重组同源染色体的非同源染色体的非姐妹染色

41、单体之姐妹染色单体之间交叉互换，导间交叉互换，导致染色单体上的致染色单体上的基因重新组合基因重新组合目的基因经运载体目的基因经运载体导入受体细胞，导导入受体细胞，导致目的基因与受体致目的基因与受体细胞中的基因发生细胞中的基因发生重组重组发生于真核生物有性生殖的核遗传中；只产生新的基因发生于真核生物有性生殖的核遗传中；只产生新的基因型，并未产生新的基因；两个亲本杂合性越高，基因重型，并未产生新的基因；两个亲本杂合性越高，基因重组产生变异的可能性越大。组产生变异的可能性越大。1.1.基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新 的基因

42、型。基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会的基因型。基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会 产生不同于亲本的新类型，但只是原有的不同的性状的重新组产生不同于亲本的新类型，但只是原有的不同的性状的重新组 合，并不会产生新的性状。合，并不会产生新的性状。2.2.基因重组发生的时间是减数第一次分裂的后期和四分体时期，基因重组发生的时间是减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是受精作用过程中。而不是受精作用过程中。3.3.自然条件下，能发生基因重组的生物类型是进行有性生殖的真自然条件下，能发生基因重组的生物类型是进行有性生殖的真 核生物，细菌等原核生物、病毒和进行无性生殖的真核生物都核生物

43、，细菌等原核生物、病毒和进行无性生殖的真核生物都 不会发生基因重组。不会发生基因重组。4.4.基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转 化中都发生了基因重组。化中都发生了基因重组。5.5.基因重组与基因突变的区别：基因重组不同于基因突变，基因基因重组与基因突变的区别：基因重组不同于基因突变，基因 重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因 结构的改变，产生了新的基因，产生出新的遗传物质。结构的改变，产生了新的基因，产生出新的遗传物质。6.6.基因突变能产生新基因

44、，是生物变异的根本来源；基因重组能基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；基因重组能 产生新基因型，是生物变异的重要来源，两者都为进化提供原产生新基因型，是生物变异的重要来源，两者都为进化提供原 材料。材料。2024/4/112024/4/11项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质突变位置突变位置发生时间发生时间发生原因发生原因条件条件适用范围适用范围结果结果应用应用意义意义发生可能性发生可能性联系联系基因突变与基因重组的对比和判断方法基因突变与基因重组的对比和判断方法2024/4/112024/4/11项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因基因的分子的分子结构发生

45、改变结构发生改变，产生，产生了新基因，可能出现新性状了新基因，可能出现新性状原有基因的重新组合原有基因的重新组合，产生了新，产生了新基因型，使不同性状重新组合基因型，使不同性状重新组合突变位置突变位置 基因突变是对某一基因而言基因突变是对某一基因而言基因重组是两对或两对以上的基基因重组是两对或两对以上的基因才会发生的因才会发生的发生时间发生时间 有丝分裂间期、减数第一次分裂有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期前的间期减数第一次分裂前期、后期减数第一次分裂前期、后期发生原因发生原因 在在一定的外界或内部因素作用子一定的外界或内部因素作用子下，下，DNADNA分子中发生碱基对的增添、分子中发生碱基

46、对的增添、缺失、替换，缺失、替换，引起引起基因结构的改基因结构的改变变四分体时期同源染色体的非姐妹四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换；减染色单体间的交叉互换；减后后期非同源染色体上的非等位基因期非同源染色体上的非等位基因的自由组合的自由组合条件条件外界条件的剧变和内部因素的相外界条件的剧变和内部因素的相互作用互作用不同个体之间的杂交，有性生殖不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂过程中的减数分裂适用范围适用范围 存在于所有生物中存在于所有生物中仅存在于有性生殖真核生物中？仅存在于有性生殖真核生物中？结果结果产生新基因，控制新性状产生新基因，控制新性状产生新的基因型，重组性状

47、出现产生新的基因型，重组性状出现应用应用人工诱变育种人工诱变育种杂交育种、基因工程杂交育种、基因工程意义意义生物变异的根本来源，生物进化生物变异的根本来源，生物进化的原始材料的原始材料生物变异的重要来源，有利于生生物变异的重要来源，有利于生物进化物进化可能性可能性可能性小可能性小有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍联系联系都使生物产生可遗传变异；都使生物产生可遗传变异；在长期进化过程中，通过基因突变在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；突变是基因重组的基础；二者均产

48、生新的基因型，可能产生新的二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型表现型2024/4/112024/4/11变异类型的判断变异类型的判断根据图示确定细胞分裂的类型和变异的类型：根据图示确定细胞分裂的类型和变异的类型：有丝分裂有丝分裂基因突变基因突变减数分裂减数分裂基因突变或基因重组基因突变或基因重组2024/4/112024/4/11基因突变和基因重组的判断方法基因突变和基因重组的判断方法1.1.根据亲代基因型判定：根据亲代基因型判定：(1)(1)如果亲代基因型为如果亲代基因型为BBBB或或bbbb，则引起，则引起B B与与 b b不同的原因是基因突变。不同的原因是基因突变。(2)(2)如果亲

49、代基因型为如果亲代基因型为BbBb，则引起，则引起B B与与b b 不同的原因是基因突变或交叉互换。不同的原因是基因突变或交叉互换。2.2.根据细胞分裂方式判定：根据细胞分裂方式判定：(1)(1)如果是有丝分裂中姐妹染色单体上如果是有丝分裂中姐妹染色单体上 基因不同，则为基因突变的结果。基因不同，则为基因突变的结果。(2)(2)如果是减数分裂过程中姐如果是减数分裂过程中姐 妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换的结果。妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换的结果。3.3.根据染色体图示判定：根据染色体图示判定：(1)(1)如果是有丝分裂后期图中，两条子染如果是有丝分裂后期图中，

50、两条子染 色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。(2)(2)如果是减数第如果是减数第 二次分裂后期图中，两条子染色体二次分裂后期图中，两条子染色体(同白或同黑同白或同黑)上的两基因不上的两基因不 同，则为基因突变的结果。同，则为基因突变的结果。(3)(3)如果是减数第二次分裂后期图中，如果是减数第二次分裂后期图中，两条子染色体两条子染色体(颜色不一致颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换上的两基因不同，则为交叉互换(基基 因重组因重组)的结果。的结果。2024/4/112024/4/11 基因重组的三点提醒基因重组的三点提醒(1)(1)多种精子和多种