植物名称：薏苡 种仁称：薏米。 薏米种子 1

“尊敬的编辑同志：我是一位农民，今年已经７５岁了。我这一辈子还剩下最后一个心愿，就是把我们这里农户种植的薏米种子放在咱们国家的卫星上，希望从太空回来后，能够增加产量。” 这是辽宁省灯塔市罗大台乡邵红上崖子村村民吴伯侯老汉曾给《中国航天报》写的一封信。他在信中介绍说，薏米可是个好东西，被称为米中“人参”，既可食用，也可入药，国内外的需求量很大，但就是产量太低，因而影响了农民种植的积极性。 2

农民伯伯的愿望能实现吗？ 怎样实现呢？

第3节　变异　 基因突变

什么是基因（gene)： 什么是突变： 什么是基因突变呢？ 基因(DNA)的基本单位： 基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段 脱氧核苷酸 什么是突变： 即改变 什么是基因突变呢？

这种因DNA分子中碱基对的替换而使基因特定核苷酸序列发生改变的现象为基因突变。

这种因DNA分子中碱基对的缺失而使基因特定核苷酸序列发生改变的现象为基因突变。

这种因DNA分子中碱基对的增加而使基因特定核苷酸序列发生改变的现象为基因突变。

1、概念：这种因DNA分子中碱基对的替换、缺失或增加 而使基因特定核苷酸序列发生改变的现象即为基因突变。 结果：产生一个新基因。

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 镰状细胞贫血症的病因分析 红细胞 蛋白质 正常 异常 … 谷氨酸… … 缬氨酸… … 氨基酸… … GAA … ↑ … GUA … … mRNA … ↑ … DNA … ↑ ↑

2、基因突变的原因 内因？ 外因？ 易变时间？ 基因稳定性是有一定限度的 双链比单链稳定 环境中存在诱变因素： 物理、化学、生物 DNA复制时出现差错

复制 DNA DNA 内因： 碱基变化 引起 物理因素 差错 化学因素 外因： 生物因素 脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变 碱基对的替换、缺失、增加 基因结构发生改变 遗传信息改变 产生等位基因（A1 a1、a2……）　

3、基因突变的时期： 在生物个体发育的任何时期都可发生，即体细胞和生殖细胞都能发生突变。 体 细 胞——突变一般不能传递给后代。 生殖细胞——若参与受精作用，能传递给后代。

1894年维多利亚女王(27)在科堡主持的一次欧洲王室成员集会，与会者有17人是她的后裔，其中有她的孙女亚历山德拉(21)，她同俄国沙皇尼古拉二世(20)结婚，导致他们的儿子患有血友病。 14

英国皇族中的血友病 15 15

4、基因突变的特点：

4、基因突变的特点： 　自然界中，无论是低等生物，还是高等动、植物以及人，都可以发生基因突变。 （1）普遍性

4、基因突变的特点： 基因突变在各类生物中都可发生。 　基因突变在各类生物中都可发生。 　如：人类的血友病、白化病、镰状细胞贫血症、色盲、玉米中出现白化苗、细菌的抗药性、水稻的矮秆、短腿安康羊、果蝇的白眼、残翅等。 （2）大部分为中性 白化玉米苗 短腿安康羊（右） 白化病患者

4、基因突变的特点： 摩尔根在饲养的许多红眼果蝇中偶然发现了一只白眼果蝇。 （3）低频率（或稀有性）

4、基因突变的特点： 基因突变的发生在时间上、在发生这一突变的个体上、在发生突变的基因上，都是随机的。 （4）随机性

4、基因突变的特点： 一个基因可以向不同的方向发生突变。例如，控制小鼠毛色的灰色基因，可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。 　一个基因可以向不同的方向发生突变。例如，控制小鼠毛色的灰色基因，可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。 （5）多方向性（或不定向性）

4、基因突变的特点： 　正常的基因A可突变为它的等位基因a，相应地a也可突变为原来的基因A. （6）可逆性

5、基因突变的意义： （1）产生新基因的主要来源 （2）生物变异的主要原因 （3）对生物进化有重要作用

　1927年，摩尔根的学生、美国遗传学家H·J·缪勒（1890～1967）在果蝇实验中发现X射线照射可人工诱使基因发生突变，他因此于1946年获诺贝尔生理医学奖。 此后，科学家们又发现化学物质也可以引起基因变异。

物理、化学因素能诱使基因突变的发现的重大意义： 使人工诱变成为培育 优良品种的理论基础。 为防止污染提供了理论依据。 因原子弹爆炸、化学污染、放射 性泄漏等事件导致新生儿畸型

6、人工诱变在育种上的应用 人工诱变是指利用物理的或化学的因素来处理生物，使它发生基因突变。用这种方法可以从中选择培育出优良品种。 　人工诱变是指利用物理的或化学的因素来处理生物，使它发生基因突变。用这种方法可以从中选择培育出优良品种。 物理方法：用各种射线（X射线、中子、 r射线、紫外线等）或激光；太空育种。 化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等。

弗莱明和青霉素的发现 1928年，弗莱明发现了青霉素。 图中央是青霉菌，周围是致病细菌。 距青霉菌最远的细菌个大、色浓、活力十足； 距青霉菌较近的细菌个较小、色较浅，活力较差； 而最接近青霉菌的细菌个最小、色发白，显然已经死亡。 1928年，弗莱明发现了青霉素。 1935年，弗莱明发现的青霉素引起了牛津大学病理学家弗罗理的注意，在钱恩等一批优秀化学家的帮助下，成功地提取和精制了青霉素，制成了抗细菌感染的药物。青霉素的问世挽救了无数人的生命。弗莱明、弗洛里和钱恩一同分享了1945年诺贝尔生理医学奖。

（1）诱变育种 1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/毫升（有效物质1微克），后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/毫升以上。 我国利用辐射方法，或辐射与其他方法相配合，培育成的水稻、小麦、棉花、玉米、大豆、油菜等作物新品种达200多个。

（2）太空育种 航天育种开展全国联合攻关 农民伯伯愿望正在变成现实 被带入太空的农作物种子

人工诱变在育种上的意义： 是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法。 人工诱变优点： （1）提高变异频率，使后代变异性状尽快稳定， 加速育种进程。 （2）大幅度改良某些性状。 （3）太空育种达到了污染的零排放。 人工诱变缺点： （1）诱发产生的突变，有利的个体往往不多， 需处理大量材料。 （2）诱变育种（地面）有污染。

小结 1.基因突变的概念：这种因DNA分子中碱基对的替换、缺失或增加而使基因特定核苷酸序列发生改变的现象即为基因突变。 3.基因突变的时期：任何时期,体细胞和生殖细胞都能发生突变。 4.基因突变的特点： （1）普遍性 （2）大部分为中性 （3）低频性（稀有性） （4）随机性 （5）多方向性或不定向性 （6）可逆性 5.基因突变的意义： （1）产生新基因的主要来源（2）生物变异的主要原因（3）对生物进化有重要作用 （1）诱变育种（地面） 6.人工诱变在育种上的应用： （2）太空育种（航天）