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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,事例:,1904,年,美国一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞,而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为“镰刀型细胞贫血症”。在缺氧情况下,患者红细胞由圆饼状变得像镰刀一样,严重时红细胞破裂,造成严重贫血,甚至死亡。,1,、基因突变实例,(,镰刀型细胞贫血症,),为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症?,氨基酸不同的根本原因是什么?,猜想,DNA,分子中发生碱基对改变、增添和缺失时,引起的基因结构改变,叫做基因突变。,基因突变与遗传信息、蛋白质(性状)改变的关系,基因突变使,DNA,碱基序列改变,导致遗传信息改变,通过转录、翻译形成的蛋白质可能发生改变,也可能不变。即性状可能发生改变,性状也可能不变。,基于上述内容,你的结论是什么?,引起突变的原因,人类史上的灾难,一九四五年八月六日,美国为迫使日本迅速投降,在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人,负伤失踪者五万余人。八月九日,美国又在日本长崎投下第二颗原子弹,造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战,也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响,肿瘤、白血病的发病率明显增高,对人们的健康和生存造成很大威胁。,战争与生态破坏,一九八六年四月二十六日凌晨,前苏联乌克兰境内,切尔诺贝利核电站发生大爆炸,。前后已有近万人死于这起事故,数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元,间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年,是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响,使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。,引起突变的原因,人类史上的灾难,2,、基因突变的原因,自发突变,:,在没有人为因素的干预下,,DNA,在复制过程中一个碱基对也可能会被另一个碱基对取代。,人工诱变,:在人为因素干预下发生的基因突变。如利用,X,射线、激光等物理因素,亚硝酸盐等化学因素、以及病毒、细菌等生物因素来处理生物,会使生物发生突变的概率大为提高。,致癌物质有:,亚硝酸胺,、,石棉,、,3,4-,苯并芘,、,黄曲霉素,、,苯,、,甲苯,、,二甲苯,、,甲醛,、,苏丹红,、,丙烯酰胺,、,孔雀石绿,、,萘,、,铅,、,硫酸钴,、,硝基苯,、,硝基甲烷,等。,普遍性,基因突变在生物界是普遍存在的。,3,、基因突变的特点,基因突变随机发生的,不定向的,基因突变可以发生在生物个体发育的,任何时期,。,基因突变可以发生在细胞内的,不同的,DNA,分子,上或,同一,DNA,分子的不同部位,上。,控制小鼠毛色的灰色基因(,A,)可以突变成黄色基因(,A,Y,),可以突变成黑色基因(,a,),基因突变的方向是不确定的,果蝇眼色遗传的不确定性示意图,基 因,突变率,大肠杆菌组氨酸缺陷型基因,2,10,-5,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,-6,人类色盲基因,3,10,-6,基因,表现的性状,测定配子数,观察到的突变数,每百万个配子中平均突变率,R,子粒色,554,786,273,492.0,I,抑制色素的形成,265,391,28,106.0,Pr,紫色,647,102,7,11.0,Su,非甜粒,1,678,736,4,2.4,Y,黄胚乳,1,745,280,4,2.2,Sh,饱满粒,2,469,285,3,1.2,玉米子粒基因的自然突变率,几种常见生物的基因突变率,频率低,基因突变率很低,如:果蝇约有,10,4,对基因,假定每个基因的突变率都是,10,-5,,对于一个中等数量的果蝇种群(约有,10,8,个体)来说,每一代出现的基因突变数是多少?,2,10,4,10,-5,10,8,=210,7,个,4,、基因突变的意义,是生物变异的,根本来源,,为生物进化提供了最初的,原材料,。也揭示了生物性状的遗传规律,从而成为进行动植物遗传改良的基础。,同源染色体之间交换示意图,2,、基因重组的意义,是生物进化的源泉。,是生物体多样性的重要原因之一。,基因突变与基因重组比较,基因突变,基因重组,本质,发生,时间,条件,意义,可能性,应用,不产生新基因,产生新的基因型,使不同性状发生组合。,减数分裂第一次分裂前,后期,(非同源染色体自由组合、交叉互换),有性生殖过程中减数分裂,形成生物多样性的重要原因之一,有性生殖中非常普遍,基因分子结构变化,产生新基因,(碱基替换、增添、缺失),常见于细胞分裂间期,,DNA,复制过程中。,外界环境条件,(物理、化学、生物因素),或内部因素,变异的,根本来源,、,为生物的进化提供原始材料,突变频率低,但普遍存在,变异不定向。,诱变育种,杂交育种,
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