2023學(xué)年完整公開課版基因突變改

問題探討

如果DNA分子復(fù)制時(shí)發(fā)生類似的錯(cuò)誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生怎樣的變化？可能對(duì)生物體產(chǎn)生怎樣的影響？

對(duì)生物體有的有害，有的有利，有的既無害也無利

如果DNA分子中含遺傳信息的堿基對(duì)發(fā)生變化則意味著______發(fā)生了改變，我們稱這種變化為_________基因基因突變基因突變和基因重組問題1、什么是生物的變異？

生物的變異是指生物親子代之間或同一親代的各子代之間存在性狀差異的現(xiàn)象。問題2、生物變異的主要類型有哪些？變異的類型不遺傳的變異：僅僅是由環(huán)境因素的影響造成的變異。遺傳物質(zhì)沒有改變，變化的性狀不能進(jìn)一步遺傳給后代。可遺傳的變異：是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的

變異。變化的性狀能遺傳給后代。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？陽光、水肥充足普通玉米生長過程子粒飽滿，畝產(chǎn)增加子粒小，畝產(chǎn)低生物的變異性狀白化病患者短腿安康羊（右）鸚鵡體色的變異變異的類型可遺傳變異生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的不可遺傳變異環(huán)境因素影響而造成的可遺傳變異的三種來源:基因突變基因重組染色體變異例一、古代婦女纏足后的小腳；夏天去海邊曬黑了的皮膚；┅┅例二、純合的高桿抗病小麥與矮桿抗病小麥雜交再自交得到的矮桿抗病小麥；┅┅（一）基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥臨床表現(xiàn)血紅蛋白β─6(N端)mRNAβ基因(DNA上)正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTTGAAGAATTTAAA輕度貧血異常賴氨酸AAA鐮刀型貧血異常纈氨酸CATGTAGUA正常表現(xiàn)正常谷氨酸GACCTCGAG1、T－A堿基對(duì)變成A－T堿基對(duì)后將會(huì)有什么結(jié)果？3、堿基順序和數(shù)目改變了呢？2、其它堿基種類改變了呢？_____原因根本_____原因直接一、基因突變基因突變的實(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(duì)討論：DNA堿基對(duì)的改變一定會(huì)引起生物的性狀改變嗎？中性突變學(xué)說——堿基改變不一定引起生物性狀變異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。問題：鐮刀型細(xì)胞貧血癥非洲發(fā)病率高，為什么呢？鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高的原因攜帶者(雜合體)表現(xiàn)為輕度貧血，但對(duì)惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，由于自然選擇的結(jié)果，使這一基因在非洲惡性瘧疾猖獗的地區(qū)較多保留了下來。雜合體的紅細(xì)胞討論：白化病基因的攜帶者（雜合體）為什么沒有表現(xiàn)出癥狀？相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化具體變化過程:這種變化可否遺傳?如何遺傳？可以遺傳突變后的DNA分子復(fù)制,通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞,并將突變基因傳給下一代.┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因突變的概念：請(qǐng)思考：①由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？②基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？取決于什么？不一定。若發(fā)生在配子中，可遺傳；若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳；有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞。一般情況下，只有發(fā)生在生殖細(xì)胞的基因突變才能遺傳給下一代。某個(gè)嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個(gè)氨基酸改換而導(dǎo)致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是A．缺乏吸收某種氨基酸的能力

B．不能攝取足夠的乳糖酶

C．乳糖酶基因有一個(gè)堿基改換了

D．乳糖酶基因有一個(gè)堿基缺失了()C

例1(二)基因突變發(fā)生的時(shí)間？Why？分裂間期——A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞（但一般不能傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤例2、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時(shí)期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期(三)基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物(四)基因突變的類型按來源分__________與__________

按突變后對(duì)生物個(gè)體的影響分_________與________,對(duì)生物體而言，多數(shù)為____________。自然突變?nèi)斯ふT變有利突變有害突變有害突變①打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性為何基因突變對(duì)生物體而言，多數(shù)為有害突變?如此的話基因突變對(duì)生物豈不是沒有意義?②產(chǎn)生新基因引發(fā)生物變異為進(jìn)化提供原始材料根據(jù)對(duì)性狀類型的影響，可將基因突變分為①顯性突變：a-A②隱性突變：A—a根據(jù)誘變時(shí)的狀態(tài)，可將基因突變分為①自然突變：在自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變②誘發(fā)突變：在人工條件下誘發(fā)的突變例3、在一個(gè)種群中發(fā)現(xiàn)兩種突變的性狀，其中A種性狀無論繁殖幾代都不變，而B種突變性狀繁殖到第三代又有37.5%的性狀回復(fù)到原來的性狀，以上A、B突變分別屬于（）

A．隱性突變和顯性突變

B．人工誘變和染色體變異

C．顯性突變和隱性突變

D．都是隱性突變或者都是顯性突變

A練習(xí)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.基因分離B.基因重組C.基因突變D.環(huán)境刺激下列不屬于基因突變引起的變異是（）A.果蠅的白眼B.血友病C.短腿安康羊D.貓叫綜合征野生果蠅約有0.1%的突變個(gè)體是宇宙輻射引起的，這種突變?yōu)椋ǎ?/p>

A．隱性突變

B．顯性突變

C．誘發(fā)突變

D．自然突變

D某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培養(yǎng)三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?/p>

（

）A．顯性突變（d→D）

B．隱性突變(D→d)

C．顯性突變和隱性突變

D．人工誘變

A

(五)基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低：10－5-

10-8(打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性:②隨機(jī)性:③低頻性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何產(chǎn)生的？a=A1或a=A2注意：基因突變發(fā)生于所有生物，不論病毒、原核、真核生物；不論無性生殖還是有性生殖，只要進(jìn)行遺傳物質(zhì)復(fù)制，就有可能發(fā)生基因突變。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)化的原材料。（六）基因突變的意義：DNADNA差錯(cuò)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(duì)的替換、增添、缺失基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變遺傳信息改變產(chǎn)生等位基因（A1a1、a2……）復(fù)制引起討論結(jié)果：這種說法不正確?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因分子結(jié)構(gòu)的改變。基因突變使一個(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。“一母生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組二、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自由組合.2、類型:①基因的自由組合:②基因的互換:例非同源染色體上的非等位基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.非同源染色體自由組合3、意義:通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一.基因重組能否產(chǎn)生新的基因？新的性狀？不能4.適用的范圍：有性生殖過程基因工程①②基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性、②隨機(jī)性、③___________、④多數(shù)有害、⑤不定向性。

2．基因重組：控制不同性狀的_____________，_______新基因，可形成新的________。發(fā)生時(shí)期：___________________

特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中非常豐富是生物變異的根本來源是生物變異的主要來源基因突變基因重組產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)改變），而產(chǎn)生新的基因型不產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)不變），但重組產(chǎn)生新的基因型區(qū)別比較項(xiàng)目基因突變基因重組定義時(shí)期類型結(jié)果意義應(yīng)用堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合分裂間期復(fù)制過程減Ⅰ分裂過程中自然突變、誘發(fā)突變隨機(jī)重組、交換重組產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型生物進(jìn)化的根本來源形成生物多樣性的重要原因之一誘變育種雜交育種基因突變和基因重組的比較小結(jié)可遺傳的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件不遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異（改變）（改變）（改變）來源誘因⑴物理輻射⑵化學(xué)藥劑(3)生物因素誘變因素的種類（外因）正?；驂A基對(duì)（增減或改變）堿基序列（改變）遺傳信息（改變）突變基因基因的可變性（內(nèi)因）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)境影響例３與無性生殖相比，有性生殖的后代具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，下列說法不正確的是A．后代繼承了雙親的遺傳物質(zhì)B．減數(shù)分裂過程中，DNA復(fù)制更容易發(fā)生差錯(cuò)C．減數(shù)分裂過程中，由于基因重組產(chǎn)生了不同類型的配子D．更容易產(chǎn)生新的基