51基因突變和基因重組1

1、龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞，這說明生物具有_的現(xiàn)象。遺傳一母生九仔，連母十個樣，這說明生物具有_的現(xiàn)象。變異1生物界中的變異現(xiàn)象2什么叫“生物的變異”？生物體親代與子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。3變異能否遺傳？4想一想：上述甘藍(lán)品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生？這種變異性狀能遺傳給子代嗎？為什么?分析：是環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。甘藍(lán)3.5kg7kg拉薩3.5kg北京資料：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。5紅花的后代變成了藍(lán)紫色上

2、述變異性狀的后代為何仍然是藍(lán)紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色6表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不可遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳?；蛑亟M染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)改變）（可遺傳的變異）7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8三位同學(xué)在抄寫英語句子“THE CAT SAT ON THE MAT (貓坐在草席上) ”時，分別抄成了以下的句子：THE KAT SAT ON THE MATTHE CAT ON THE MATTHE FAT CAT SAT ON THE MAT 與原來的句子相比較，意思發(fā)生了

3、什么變化呢？ 假如在DNA分子的復(fù)制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這樣的變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？問題探討9我?guī)洿?！哼一、基因突?10鐮刀型細(xì)胞貧血癥（一）基因突變的實例 資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變成長鐮刀型。病重時，紅細(xì)胞容易破裂，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。11正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。探究正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸組氨酸 亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷

4、氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸 亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）12C 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 引起的一種遺傳病。病因：DNA分子中堿基對替換根本探究第6位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13替換增添缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段

5、堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結(jié)構(gòu)。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 探究 DNA分子中的堿基對有哪幾種變化，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變？141、概念： DNA分子中發(fā)生堿基對的_、_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15DNAA U C C G C A U U C G C 異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA A T C C G C T A G G C G 正常 T A A G C G A T T C G C 堿基對替換精氨酸探究堿基對改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？16 A T C C G C T A G G C

6、G 正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸 A U C C G C 異亮氨酸精氨酸 A C C G C 蘇氨酸丙氨酸 A C C G C T G G C G 堿基對缺失171、概念： DNA分子中發(fā)生堿基對的_、_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：1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最??？ 堿基對的替換2、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）18 基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時產(chǎn)生）將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。 若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），一般不能遺傳。 有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可以

7、通過無性繁殖傳遞。人體某些體細(xì)胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突變，有可能發(fā)展成癌細(xì)胞。思考：3、突變后的基因會遺傳給后代么？19（三）基因突變的原因自發(fā)突變（內(nèi)因）：自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯誤例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等。物理因素化學(xué)因素生物因素提高突變頻率X射線、激光等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細(xì)菌等誘發(fā)突變（外因）：20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21想一想:基因突變一般會發(fā)生在什么時侯呢？有絲分裂的間期減數(shù)第一

8、次分裂間期在DNA復(fù)制時期（四）基因突變的時間22AAAaAaaaaA一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因（五）基因突變的結(jié)果23 基因突變是染色體的某一位點上基因的改變,使一個基因變成它的等位基因（Aa或aA）,不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且通常會引起一定的表現(xiàn)型的變化.24遺傳信息改變 DNA DNA 差錯 內(nèi)因： 堿基變化 外因： 物理因素 化學(xué)因素 生物因素 脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序改變 堿基對的替換、增添、缺失 基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 產(chǎn)生等位基因（A1 a1、a2）復(fù)制 引起 25細(xì)菌 無抗藥性抗藥性棉花 正常枝短果枝 果蠅 紅眼白眼 長翅殘翅家鴿 羽毛白色灰紅

9、色人 正常色覺色盲 正常膚色白化病常見突變性狀：1.在生物界普遍存在普遍性玉米白化苗人類多指短腿安康羊（中）（六）基因突變的特點26開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期2.在生物個體發(fā)育的如何時期發(fā)生隨機(jī)性27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人類色盲基因3105小資料3.突變率低自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。28白化苗4.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期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)?；?/p>

10、因突變中，有利突變多，還是有害突變多？29有害的基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細(xì)胞30高產(chǎn)大豆 高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變31經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子基因突變還有何特點？如老鼠灰毛基因A+突變AY (黃毛)a (黑毛) 灰老鼠黑老鼠黃老鼠5. 基因突變是不定向的不定向性32基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料.（七）基因突變的意義33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。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率

11、是很低的。但是，一個物種往往是由許多個體組成的，就整個物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠為生物進(jìn)化提供原材料。（P82）34（八）基因突變的應(yīng)用人工誘變育種原理:運用物理因素或化學(xué)因素提高突變率,誘發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種.實例: 高產(chǎn)青霉菌株 太空椒、太空南瓜 優(yōu)點：提高突變率，縮短育種 年限，大幅度改良性 狀，為人類選育出優(yōu)良 的生物品種缺點：有利變異少，要處理大 量的實驗材料，具有盲 目性35“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？二、基因重組36在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重

12、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（交叉互換）37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)生時期38AaAaBbAabBAaBb減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換393、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多。（三）基因重組的特點1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過有性生殖過程才能實現(xiàn)的。 40意義 基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？ 有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？是生物變異的來源之一，是生物多樣性的來源之一

13、，對生物的進(jìn)化具有重要的意義。思考（四）基因重組的意義41基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時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的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期的交叉互換；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源,是生物進(jìn)化的原始材料是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進(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

14、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42不同生物的可遺傳變異來源：病毒基因突變原核生物基因突變真核生物基因突變、基因重組、染色體變異思維拓展43課 堂 練 習(xí)1. 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得穗大粒足B、人由于曬太陽皮膚變黑C、無籽番茄沒有種子D、人類的色盲病442、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個 堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋 白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A只相差一個氨基酸，其他順序不變 B長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變 C長度不變，但順序改變 DA、B都有可能3、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對，則 A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變455.下列有關(guān)基因突變的說法，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. 基因突變在自然界的中廣泛存在D. 基因突