基因突變和基因重組課件

第5章基因突變及其他變異

第一節(jié)基因突變和基因重組染色體變異類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變生物的變異表現(xiàn)型

基因型

環(huán)境

（不能遺傳的變異）（遺傳的變異）基因重組染色體變異基因突變誘因（改變）（改變）（改變）討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？一窩兔子正常綿羊和短腿安康（中）白化病患兒太空椒普通青椒神奇的太空育種

太空南瓜王

這種太空南瓜王最大能長到200多公斤，在生長繁殖期高峰時(shí)，南瓜每天能增大5公斤。返回一.基因突變基因突變的實(shí)例1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴(yán)重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對這個(gè)病人無效。對病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥。動(dòng)一下腦:為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的性狀?

1949年，美國鮑林博士首先意識(shí)到，紅細(xì)胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細(xì)胞變形。

血紅蛋白究竟出了什么問題？

為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？

1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…兩面凹的圓餅狀性狀……纈氨酸谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)CATGTA…………GUA……異常蛋白質(zhì)鐮刀型細(xì)胞DNA的堿基對發(fā)生了替換病因分析思考DNA中堿基對的替換可以引起DNA結(jié)構(gòu)的改變,從而引起生物性狀的改變。那么如果發(fā)生堿基對的增添或缺失，是否也可能引起生物性狀的改變呢?基因突變的實(shí)例——堿基數(shù)目增減肽鏈：起始---纈---異亮---亮---甘---終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈：起始---甘---天冬---脯---精---纈-----TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT----ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA---TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT----ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突變前突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變(一般地，基因突變后變成其等位基因)。基因突變的概念┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換思考與討論：①由于DNA堿基對的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變？②基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？基因突變發(fā)生的時(shí)間:DNA復(fù)制時(shí)(有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂間期)突變發(fā)生在配子中,可傳給后代.突變發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳。1、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變2、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè)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(gè)氨基酸，其他順序不變

B．長度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變

C．長度不變，但順序改變

D．A、B都有可能精典例題DD基因突變的原因外因(誘發(fā)突變)1.物理因素:紫外線,X射線及其他輻射例如:太空椒,皮膚癌等

2.化學(xué)因素:亞硝酸,堿基類似物等

3.生物因素:某些病毒特別提醒:我們應(yīng)該保護(hù)環(huán)境,遠(yuǎn)離這些因素,養(yǎng)成良好的飲食,衛(wèi)生習(xí)慣.內(nèi)因(自發(fā)突變)DNA復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤基因突變的特點(diǎn)普遍性如:棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病隨機(jī)性----個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位不定向性----產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因自然狀態(tài)下,突變率很低----10-5_10-8THANKYOUSUCCESS2023/7/2919可編輯思考

基因突變對于該生物本身來說是有害還是有利?

答:大多數(shù)是有害的,因?yàn)榛蛲蛔兛赡芷茐纳矬w與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系,導(dǎo)致生物體不能適應(yīng)環(huán)境.P82：這種說法不正確。對于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個(gè)物種是由很多個(gè)體組成，且經(jīng)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)化有重要的意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料這種說法不正確?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因分子結(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兪挂粋€(gè)基因突變成它的等位基因，從而會(huì)使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變并不都是由基因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變。討論：有人說，基因突變就是指生物體基因型的改變。你認(rèn)為這種說法正確嗎？試舉例說明?；蛲蛔兊囊饬x產(chǎn)生新基因生物變異的根本來源生物進(jìn)化的原始材料基因與性狀之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因結(jié)構(gòu)蛋白酶或激素細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞代謝性狀基因選擇信息編碼信息逆轉(zhuǎn)錄RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制基因性狀基因型表現(xiàn)型決定討論：突變基因一定能改變生物的性狀嗎？中性突變學(xué)說——堿基改變不一定引起變異⑴一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子；⑵一些DNA片段不攜帶遺傳信息；⑶一些蛋白質(zhì)中的氨基酸種類改變，不一定影響其正常功能。基因突變的應(yīng)用人工誘變育種原理:運(yùn)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(shí)例:“黑農(nóng)五號”大豆高產(chǎn)青霉菌株太空椒太空南瓜經(jīng)典例題1.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是

A．都是有利的B．都是定向的

C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高2.基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖,該圖不能表明的是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、正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律DD“一母生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異的主要原因是什么?想一想二、基因重組1、概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.2、類型:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.？基因重組能否產(chǎn)生新的基因非同源染色體上的

非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab上一頁AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換上一頁基因重組的意義

生物變異的來源之一,對于生物的進(jìn)化也具有重要的意義.

是生物多樣性的重要原因之一.基因突變和基因重組的區(qū)別?1．基因突變：基因_______改變，它_____產(chǎn)生新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性②隨機(jī)性、不定向性③突變率低

2．基因重組：控制不同性狀的基因_________，____產(chǎn)生新基因，可形成新的________。發(fā)生時(shí)期：___________________

特點(diǎn)：__________結(jié)構(gòu)能細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）重新組合不基因型有性生殖過程中(減數(shù)分裂)非常豐富1、生物變異的根本來源是

A．基因重組B．染色體數(shù)目變異

C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．基因突變2、基因重組發(fā)生在

A．減數(shù)分裂形成配子的過程中

B．受精作用形成受精卵的過程中

C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中

D．通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中課堂鞏固DA3、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是

A．基因突變B．基因重組

C．基因分離D．環(huán)境影響A4.如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個(gè)血型相同的正常人,將使正常人B

A、基因產(chǎn)生突變,使此人患病

B、無基因突變,性狀不遺傳給此人

C、基因重組,將病遺傳給此人

D、無基因突變,此人無病,其后代患病5、一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來自

A.基因突變B.基因重組

C.環(huán)境影響