第一節

基因突變可能引起性狀改變（第二課時）第四章

生物的變異素養目標概述人工誘變的方法和誘變育種的主要特點。生命觀念通過收集基因突變在育種上應用的實例，關注生物學社會議題。社會責任教學重難點0102基因突變的特點和原因基因突變在育種上應用的實例復習導入缺失（正常）AACCGTTGGC替換插入ACCGTGGCATTCCGTAAGGCATCCGTAGGC基因突變類型

表現為：堿基對的

插入缺失替換在生物界中普遍存在——普遍性基因突變的特點基因突變的例子：有角家畜出現的無角品種、玉米的黃粒變白粒……在生物界中普遍存在——普遍性基因突變的特點在生物個體發育的不同階段，以及不同個體的任何細胞內，均可發生基因突變。多方向性基因突變的特點染色體某一位置上的基因可以向不同的方向突變成它的等位基因，即A可突變為基因a1、a2、a3......灰色基因黃色基因黑色基因褐色基因小鼠毛色基因的突變示意圖自然狀態下，基因突變頻率很低——稀有性基因突變的特點基因突變率大腸桿菌的組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類的色盲基因3×10－5可逆性基因突變的特點顯性基因可以突變為隱性基因，隱性基因也可以突變為顯性基因。例如，果蠅的紅眼基因（W）可以突變為白眼基因（w）；當然w也可突變為W。多數有害性基因突變的特點任何一種生物都是長期進化的產物，與環境高度協調，若發生基因突變，就可能破壞這種協調關系。如人類的大多數遺傳病是基因突變造成的，會嚴重威脅人體健康。植物中的白化苗會導致植物死亡。但少數植物的抗病性突變、耐旱性突變有利于其生存。畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細胞有害的基因突變基因突變的意義形成新性狀基因突變生物變異的根本來源產生新基因生物進化的原材料對生物體來說，基因突變有的是有害的，有的是有利的，還有的是中性的。有些因素能提高基因突變概率哪些因素可能引起基因突變？（外因）紫外線病毒（如人乳頭瘤病毒）亞硝酸鹽輻射黃曲霉素甲醛煙霧物理因素化學因素生物因素有些因素能提高基因突變概率哪些因素可能引起基因突變？（內因）DNA分子復制時發生差錯作用產生新基因新性狀結果表現DNA導致基因內部核苷酸發生改變內因堿基對（替換、插入或缺失）堿基序列個別密碼改變部分密碼移位遺傳信息改變Aa1a2——等位基因有些因素能提高基因突變概率物理因素：X射線、紫外線等各種射線化學因素：亞硝酸、堿基類似物等生物因素：病毒等，它們的毒素或代謝產物誘變因素外因誘發作用于基因突變可用于誘變育種太空育種即航天育種，也稱空間誘變育種，是將作物種子或誘變材料搭乘返回式衛星或高空氣球送到太空，利用太空特殊的環境誘變作用，提高種子變異的頻率，再返回地面培育作物新品種的育種新技術。基因突變可用于誘變育種種子、幼苗、微生物、某些動物的卵誘變因素處理變異個體篩選優良個體誘變因素物理因素：X射線、γ射線、紫外線、激光化學因素：亞硝酸、秋水仙素、硫酸乙二酯等目的：提高基因突變和染色體畸變頻率。篩選符合人類需求的優良品種或個體，即進行人工選擇育種過程基因突變可用于誘變育種優缺點優點：提高突變概率；能在較短時間內有效地改良某些生物品種的某些性狀；改良作物品質，增強抗逆性缺點：由于基因突變的多方向性，誘變育種具有一定的盲目性，有利變異少基因突變可用于誘變育種特點在微生物方面，誘變育種的成效極為明顯，例如：青霉菌的選育。能在較短的時間內有效地改良生物品種的某些性狀可提高突變概率，能產生多種多樣的新類型，為育種創造出豐富的原材料改良作物品質，增強抗逆性基因突變可用于誘變育種成果高產大豆高產青霉菌株

抗逆性強的小麥輻射方法交替使用X射線、紫外線等照射和化學物質誘發突變基因突變可用于誘變育種應用青霉菌最初從發霉的甜瓜上發現，這種野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一種，是第一種能夠治療肺炎、腦膜炎、膿腫等人類疾病的抗生素。黑龍江省農科院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農五號”等大豆品種，產量提高了16％，含油量比原來提高2.5％。農作物微生物課堂練習解析：A、基因突變對生物的生存有利還是有害要取決于基因突變是否破壞生物體與現有環境的協調關系，可能有利、可能有害、也可能是中性的，A錯誤；B、基因突變發生在個體發育的任何時期，B錯誤；C、所有的生物都可以發生基因突變，C正確;D、基因突變不一定改變生物的性狀，比如發生了隱性突變，或者由于密碼子具有簡并性，D錯誤。1.下列關于基因突變特點的敘述,正確的是（

）A.突變對生物的生存往往是有利的

B.生物在個體發育的特定時期才可發生突變C.無論是低等還是高等生物都可能發生突變D.基因突變一定能改變生物的表現型C課堂練習2.基因突變是生物變異的根本來源，下列關于基因突變特點的說法不正確的是（

）A.無論是低等生物還是高等生物都能發生基因突變B.自然狀態下，基因突變的頻率是很低的C.基因突變只能定向形成新的等位基因D.基因突變具有隨機性解析：基因突變具有普遍性，因此無論是低等生物還是高等生物都可能發生基因突變，A正確；自然狀態下，基因突變的頻率很低，B正確；基因突變是不定向的，C錯誤；基因突變具有隨機性，D正確。C課堂練習3.下列有關誘變育種的說法，正確的是（

）A.誘變育種的原理是基因突變，不進行誘變不能發生突變B.用輻射或化學物質誘變可提高基因突變的概率C.人工誘變增加了有利變異的比例D.實際操作中育種方向明確解析：人工誘導基因突變是誘變育種的原理，自然狀態下基因突變也會發生，A錯誤；因為基因突變具有多數有害性，人工誘變雖然可以提高基因突變的概率，增加有利變異出現的概率，但并不能提高其在變異中的比例，B正確，C錯誤；基因突變具有多方向性，實際操作中要處理大量的材料，具有一定的盲目性，D錯誤。B課堂練習4.用X射線處理水稻種子后，篩選出一株抗稻瘟病的突變植株Y，取其花藥進行離體培養得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%，下列敘述中正確的是（

）A.X射線誘發的該基因突變為顯性突變B.植株Y連續自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低C.從上述例子可以看出該育種方法的優點是目的性強，能定向改變生物的性狀D.高產青霉素菌株、無子西瓜的育種手段與植株Y一致解析：X射線處理水稻種子后，能篩選出一株抗稻瘟病的突變植株Y，且取其花藥進行離體培養得到的若干單倍體植株中抗病植株占50%，說明該抗稻瘟病植株為雜合體，X射線誘發的該基因突變為顯性突變，A正確；植株Y連續自交若