1、第四节 生物的变异 、基因突变和基因重组,知识目标 一、变异的类型 二、基因突变 1、概念 2、结果 3、意义 4、引起基因突变的因素 5、基因突变的特点 6、人工诱变在育种上的应用 三、基因重组 1、概念 2、基因重组的类型 3、意义,例子、古代妇女缠足后的小脚;夏天去海边晒黑了的皮肤;,生物变异的主要类型有哪些?,变异的类型,不遗传的变异:仅仅是由环境因素的影响造成的变异。遗传物质没有改变,变化的性状不能进一步遗传给后代。,基因重组,可遗传的变异:是由于遗传物质的改变而引起的 变异。变化的性状能遗传给后代。,基因突变,染色体变异,例子、纯合的高杆抗病小麦与矮杆抗病小麦杂交再自交得到的矮杆抗
2、病小麦;,镰刀型细胞贫血症这是一种遗传性贫血症,属隐性遗传。是基因突变产生的血红蛋白质分子结构改变的一种分子病。患者的红细胞缺氧时变成镰刀形(正常的是圆盘形),失去输氧的功能,许多红血球还会因此而破裂造成严重贫血,甚至引起病人死亡。,镰刀型细胞贫血症病因的图解,正常 谷氨酸 GAA CTT GAA,蛋白质 氨基酸 RNA DNA,异常缬氨酸GUACATGTA,突变,基因突变是指由于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。, , , , ,增添,改变,缺失,基因突变的结果:使得一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定表现型的变化,背长腿短且略弯曲的绵羊。由于腿短,它
3、跳不过羊圈篱笆,故而易于圈养。,基因突变:它是生物变异的根本来源,为生物 的意义 进化提供了最初的原材料。,引起基因突变的因素:,1、物理因素:如X射线、激光等,2、化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等,3、生物因素:如病毒和某些细菌等,基因突变的特点,1、基因突变在生物界是普遍存在的。(自然突变 诱发突变),2、基因突变是随机发生的,3、在自然状态下,基因突变的频率是很低的,4、大多数基因突变对生物体是有害的,镰刀型细胞贫血症 这种病常见于非洲和美洲黑人。人们在非洲疟疾流行的地区,发现镰刀型细胞杂合基因型个体对疟疾的感染率,比正常人低得多。这是因为镰刀型细胞杂合基因型在人体本身并不表现明显的临床
4、贫血症状,而对寄生在红血球里的疟原虫却是致死的,红血球内轻微缺氧就足以中断疟原虫形成分生孢子,终归于死亡。因此,在疟疾流行的地区,不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。这一实例,也说明基因突变的有害性是相对的,在一定外界条件下,有害的突变基因可以转化为有利。,基因突变的特点,1、基因突变在生物界是普遍存在的。(自然突变 诱发突变),2、基因突变是随机发生的,3、在自然状态下,基因突变的频率是很低的,4、大多数基因突变对生物体是有害的,5、基因突变是不定向的,人工诱变在育种上的应用,例如: 1.农作物诱变育种方面:培育出数百个抗病强、产量高、品质好农作物新品种。2.微生物诱变育种方面:青霉菌高产菌株。,人工诱变:指利用物理因素或化学因素来处理生物,使之发生基因突变,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种。,基因重组:生物进行有性生殖的过程中,控制不同性状 的基因发生重新组合的现象叫基因重组。,1、随着非同源染色体的自由组合,非等位基 因也自由组合,2、同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换,这些染色单体上的基因自由组合,意义:基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源。是 生物多样性的重要来源,对生物进化有重要意义。,产生新的基因(基因分子 结构改变),而产生新的 基因型,不产生新的基因(基因分 子结构不变),但重组产 生新的基因型,区别,