基因突變和基因重組 公開(kāi)課[通用]

1、第五章基因突變及其其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組(1)科學(xué)家在南極大陸發(fā)現(xiàn)了一只全身烏黑的罕見(jiàn)企鵝。(2)一人患血友病，經(jīng)骨髓移植以后已經(jīng)治愈，但是他擔(dān)憂(yōu)將來(lái)生育的小孩可能患血友病。請(qǐng)問(wèn)，這種擔(dān)憂(yōu)有道理嗎？(3)某農(nóng)場(chǎng)將一些性狀不甚優(yōu)良(子粒不飽滿(mǎn)、莖稈不粗壯)的小麥種子，播種以后，由于加強(qiáng)水肥管理，發(fā)育所形成的小麥植株莖稈粗壯，所形成的麥穗子粒飽滿(mǎn)。請(qǐng)問(wèn)，子粒飽滿(mǎn)、莖稈粗壯的小麥性狀能遺傳下去嗎？(4)某人為了美觀(guān)，將頭發(fā)染成栗色，請(qǐng)問(wèn)這種性狀能遺傳下嗎？實(shí)例分析生殖細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變。 不可遺傳的變異： 可遺傳的變異：由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不能進(jìn)

2、一步遺傳給后代。變異的類(lèi)型三個(gè)來(lái)源基因突變基因重組染色體變異一、基因突變 課標(biāo)領(lǐng)航1通過(guò)實(shí)例說(shuō)明基因突變的概念。2基因突變的原因。3舉例說(shuō)明基因突變的特點(diǎn)。4歸納基因突變的意義?？茖W(xué)史一1910年赫里克醫(yī)生接診了一位黑人貧血病患者。所有治療貧血病的藥物對(duì)他無(wú)效。鏡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)其紅細(xì)不是正常的圓餅狀，而是鐮刀形，后稱(chēng)之鐮刀型細(xì)胞貧血癥。病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常 異常（一）基因突變的實(shí)例正常異常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸 1949年，美國(guó)鮑林博士首先意識(shí)到，紅細(xì)胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細(xì)胞變形。1956年，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥

3、患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代?？茖W(xué)史二 探究一 根據(jù)資料利用基因控制蛋白質(zhì)合成有關(guān)知識(shí)分析完成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因圖解并解釋說(shuō)明。C T TG A A谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUAC A TG T A突變GAA_原因 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由 DNA分子中堿基對(duì)替換 引起的一種遺傳病。病因：根本血紅蛋白上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？ATTA替換直接原因決定谷氨酸纈氨酸思考? DNA中堿基對(duì)的替換可以引起DNA結(jié)構(gòu)的改變,從而引起生物性狀的改變.那么DNA分子中堿基對(duì)能否發(fā)生其它的變化, 也可能引起生物性狀的改變呢? 增添 缺失 替換正常小組討論

4、：、堿基的改變一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變嗎？、通過(guò)對(duì)比，分析哪些情況更嚴(yán)重一點(diǎn)？ 探究二 以黃色鏈為模版，每人對(duì)其中一項(xiàng)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄翻譯！ DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的 、_和_，而引起的_的改變。 增添缺失替換基因結(jié)構(gòu)（二）基因突變的概念 思考：基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？ 一種氨基酸可能有幾種密碼子 顯性純合子突變成雜合子（AAAa）(一般地，基因突變后變成其基因)等位（三）基因突變的時(shí)間（四）基因突變的原因（五）基因突變的特點(diǎn)（六）基因突變的意義想一想:基因突變一般會(huì)發(fā)生在什么時(shí)侯呢？有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂間期DNA復(fù)制時(shí)期（三）基因突變的時(shí)間（四）基因突變的原因自發(fā)突變：自然條件下D

5、NA偶爾復(fù)制錯(cuò)誤例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等。誘發(fā)突變：物理因素化學(xué)因素生物因素提高突變頻率X射線(xiàn)、激光等亞硝酸、堿基類(lèi)似物等病毒、某些細(xì)菌等夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機(jī)不喝反復(fù)燒開(kāi)的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)因素 分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，從而防止細(xì)胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素（五）基因突變的特點(diǎn)細(xì)菌 無(wú)抗藥性抗藥性棉花 正常枝短果枝 果蠅 紅眼白眼 長(zhǎng)翅殘翅家鴿 羽毛白色灰紅色人 正常色覺(jué)色盲 正常膚色白化病常見(jiàn)突變性狀：1、在生物界普遍存在普遍性玉米白化苗人類(lèi)多指探究 基因突變有何特點(diǎn)？短腿安康羊（中）開(kāi)花結(jié)果的植株胚幼苗

6、具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？任何時(shí)期2、在生物個(gè)體發(fā)育的如何時(shí)期發(fā)生隨機(jī)性問(wèn):在發(fā)育早期發(fā)生的基因突變和發(fā)育晚期發(fā)生的基因突變,哪個(gè)表現(xiàn)突變的范圍越大？ 基因突變發(fā)生的時(shí)期越早,表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。花芽在分化時(shí)發(fā)生基因突變基 因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因1105人類(lèi)色盲基因3105小資料3、突變率低低頻性自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。4、 基因突變是不定向的不定向性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子如老鼠灰毛基因A+

7、突變AY (黃毛)a (黑毛) 灰老鼠黑老鼠黃老鼠白化苗5、大多數(shù)突變是有害的多害性白化病為什么呢？任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。基因突變中，有利突變多，還是有害突變多？有害的基因突變畸形的雛鴨人類(lèi)的多指人類(lèi)的并指鐮刀形紅細(xì)胞高產(chǎn)大豆 高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變有利的基因突變基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源,是生物進(jìn)化的原始材料.（六）基因突變的意義批判性思維 有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低，而且大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，因此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？ 這種看法不正確。果蠅約有104對(duì)基因，假定

8、每個(gè)基因的突變率都是10-5，對(duì)一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)體）來(lái)說(shuō)，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少？ 210410-5108 =2107個(gè)因?yàn)榛蛲蛔兪瞧毡榇嬖诘?練一練A. 基因突變是不定向的 B. 等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C. 正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化D. 圖中基因的遺傳遵循自由組合定律右圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)的是2、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，相鄰3個(gè) 堿基對(duì)缺失，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)基因合成 的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為A只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變B長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，氨基酸順序有改變C長(zhǎng)度不變，但順序改變DA、B都有可能“

9、一母生九仔，連母十個(gè)樣”這種差異怎么造成的？二、基因重組在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同形狀的基因的重新組合。（一）基因重組的概念方式、非同源染色體上的非等位基因自由組合2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab（二）基因重組發(fā)生時(shí)期AaAaBbAabBAaBb減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換3、兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類(lèi)型就越多。（三）基因重組的特點(diǎn)1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過(guò)有性生殖過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)的。 意義 基因重組中有無(wú)新的基因

10、產(chǎn)生？ 有無(wú)新的基因型和表現(xiàn)型形成？是生物變異的來(lái)源之一，是生物多樣性的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。思考（四）基因重組的意義基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間及原因條件意義發(fā)生可能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。不同基因的重新組合。細(xì)胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源,是生物進(jìn)化的原始材料。是生物變異的重要來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物

11、的進(jìn)化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。不同生物的可遺傳變異來(lái)源：病 毒基因突變?cè)松锘蛲蛔冋婧松锘蛲蛔儭⒒蛑亟M、染色體變異思維拓展資料；鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力，這說(shuō)明，在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細(xì)胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊环矫?。雖然這個(gè)突變體的純合體對(duì)生存不利，但其雜合體卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳?。再?jiàn)課 堂 練 習(xí)D1. 下列現(xiàn)象中屬于可遺傳的變異的是（ ）A、玉米由于水肥充足而長(zhǎng)得穗大粒足B、人由于曬太陽(yáng)皮膚變黑C、無(wú)籽番茄沒(méi)有種子D、人類(lèi)的色盲病3.下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是( )A. 自然條件下，一種生物的突變率是很低的B. 生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的C. 基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V泛存在D. 基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的 主要來(lái)源BC2. 一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花，但偶然會(huì)出