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文檔簡介

教學(xué)目標(biāo)1、舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。2、舉例說明基因重組。3、說出基因突變和基因重組的意義。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)(1)基因突變的概念及特點(diǎn)。(2)基因突變的原因?;蛲蛔兒突蛑亟M的意義。教學(xué)策略1、從科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程切入,設(shè)置問題情景,引導(dǎo)學(xué)生探究。(現(xiàn)象概念宏觀微觀)2、用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變。3、通過生活實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生理解抽象概念。4、以設(shè)問和討論的形式引導(dǎo)學(xué)生思考。遺傳和變異總是相伴而行。雙頭嬰兒雙頭蛇白化患者正常型紅細(xì)胞(左)與鐮刀型細(xì)胞貧血癥紅細(xì)胞(右)的形狀比較圖21三體綜合征患兒染色體數(shù)加倍的草莓(上)和野生狀態(tài)下的草莓(下)遺傳學(xué)家曾做過這樣的實(shí)驗(yàn):長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25,將孵化后4~7d的長翅果蠅幼蟲在35~37OC處理6~24h后,得到了某些殘翅果蠅,這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅。長翅果蠅(左)和殘翅果蠅(右)基因突變基因重組染色體變異變異不可遺傳變異可遺傳變異突變第五章

基因突變及其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組問題探討:原句:THECATSATONTHEMAT.三位同學(xué)分別抄寫如下:THEKATSATONTHEMAT.THEHATSATONTHEMAT.THECATONTHEMAT.請你翻譯上述三句話,請問它們的含義相同嗎?基因突變DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變,叫基因突變。鐮刀形紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞氨基酸RNADNACTTGAA谷氨酸突變CATGTA纈氨酸GUAGAA蛋白質(zhì)正常異常一、基因突變的實(shí)例囊性纖維病是北美白人常見的一種遺傳病,患者汗液中氯離子濃度升高,支氣管被異常的黏液堵塞,常于幼年時(shí)死于肺部感染CFTR基因CFTR基因缺失3個(gè)堿基CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常,導(dǎo)致功能異??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致早老癥的基因變異

據(jù)估計(jì)在世界范圍內(nèi),平均每400萬到800萬個(gè)新生兒中就有1人患有此癥?;疾〉暮⒆与m然出生時(shí)看似正常,但一年多后就會(huì)出現(xiàn)加速衰老癥狀,皮膚出現(xiàn)皺紋,頭發(fā)掉落,患上老年人常見的心血管疾病、關(guān)節(jié)僵硬等。他們衰老速度相當(dāng)于正常兒童的5至10倍,通常在13歲左右因心臟病發(fā)作或中風(fēng)等而死亡。

最早于1886年發(fā)現(xiàn)。最新研究顯示,人體1號染色體上編碼“核纖層蛋白A”的基因發(fā)生變異,可能是導(dǎo)致早老癥的最常見原因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)人的“核纖層蛋白A”基因編碼中,一個(gè)正常的胞嘧啶(C)都被錯(cuò)誤地“拼寫”成了胸腺嘧啶(T)。這個(gè)基因幫助形成細(xì)胞核周圍的核膜,在早老癥病人體內(nèi),它的變異導(dǎo)致細(xì)胞核畸形。

2003年8月28日,吉隆坡寵物展上展出了一只珍貴的加拿大無毛貓。據(jù)說在1966年的多倫多市,一頭家貓產(chǎn)下一只沒有毛的小貓,這個(gè)自然的基因突變便誕生了今天為人認(rèn)識的加拿大無毛貓。[路透社照片]新加坡國立大學(xué)兒科部門的科研人員在肥胖兒童身上發(fā)現(xiàn)他們體內(nèi)的MC3R或者M(jìn)C4R基因產(chǎn)生了基因突變。

二、基因突變的定義思考:基因突變最可能發(fā)生在什么時(shí)候呢?

A、受精過程B、胚胎發(fā)育過程C、DNA復(fù)制過程D、蛋白質(zhì)合成過程DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變,叫基因突變。基因突變的時(shí)期:

主要在DNA復(fù)制過程的堿基暴露過程中。將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代一般不能遺傳,但可通過無性繁殖傳遞給后代若突變發(fā)生在配子中若突變發(fā)生在體細(xì)胞中人體某些體細(xì)胞的基因突變可能發(fā)展為癌細(xì)胞基因突變一定可以遺傳嗎?基因突變一定可以產(chǎn)生性狀變異嗎?mRNADNACTAGATCUA絲氨酸CTTGAACUU絲氨酸基因突變一定可以產(chǎn)生性狀變異嗎?不具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷上發(fā)生基因突變。由于多種密碼子決定一種氨基酸,當(dāng)基因突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍決定同種氨基酸。突變成隱形基因,在雜合子中不表現(xiàn)性狀變異。三、基因突變的原因1、受外來因素的影響發(fā)生基因突變物理因素:X射線、r射線、紫外線等可損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA化學(xué)因素:亞硝酸、堿基類似物等能改變細(xì)胞內(nèi)的堿基生物因素:某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA2、自發(fā)產(chǎn)生基因突變DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤DNA的堿基組成發(fā)生改變四、基因突變的特點(diǎn)1、基因突變在生物界是普遍存在的無論低等還是高等生物都會(huì)因?yàn)榛蛲蛔兌鹕镄誀畹母淖儭?、基因突變是隨機(jī)發(fā)生的、不定向的可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何細(xì)胞、任何DNA、同一DNA的不同部位??刂曝埖拿狞S色基因A,可能會(huì)變成灰色基因A’,也可能會(huì)變成白色基因a。4、自然突變率很低果蠅約有104對基因,每個(gè)基因的突變率大約只有10-5高等動(dòng)植物的十萬到一億個(gè)配子中,僅有一個(gè)發(fā)生突變。3、基因突變通常是有害的(多害少利)。任何一種生物都是長期進(jìn)化的結(jié)果,與環(huán)境之間有著高度的協(xié)調(diào)。但基因突變可能會(huì)破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。五、基因突變的意義可產(chǎn)生新的基因是生物變異的根本來源是生物進(jìn)化的原始材料基因重組一母生九子,九子各不同。YyRrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRryyRryyRryyRRyyrrYYrrYyrrYyrr配子YRyRYryrYRyRYryr非同源染色體的自由組合非姐妹染色單體的交叉互換雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,受精卵中兼有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)配子種類的多樣性其它……生物的多樣性一、基因重組的概念基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組的類型(發(fā)生時(shí)期)1、在減數(shù)分裂形成配子時(shí),隨著非同源染色體的自由組合,非同源染色體上非等位基因也自由組合,由雌雄配子結(jié)合形成的受精卵,就可能具有與親代不同的基因型。2、四分體時(shí)期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組。三、基因重組的意義為生物變異提供了極其豐富的來源,是形成生物多樣性的重要原因之一;對生物的進(jìn)化有十分重要的意義。

有性生殖的基因重組有助于物種在一個(gè)無法預(yù)測將會(huì)發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存?;虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,產(chǎn)生了

,出現(xiàn)了

基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時(shí)期及原因條件基因的重新組合,產(chǎn)生了

,使性狀重新組合細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí),由于堿基互補(bǔ)配對差錯(cuò)而引起的或由理化因素引起DNA分子結(jié)構(gòu)的破壞減Ⅰ過程中,同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換,非同源染色體之間自由組合外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體雜交,有性生殖過程的減數(shù)分裂和受精作用小結(jié):新基因新的基因型新性狀基因突變和基因重組的比較意義發(fā)生可能生物變異的根本來源,也是生物進(jìn)化的重要因素之一是生物變異的重要因素,形成生物多樣性的重要原因可能性很小非常普遍小結(jié):課后練習(xí):一、基礎(chǔ)題:1、(1)(2)(3)2、C3、B4、A二、拓展題:1、放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,使其產(chǎn)生基因突變,從而抑制其分裂的能力,或者殺死癌細(xì)胞。放療的射線或化療的藥劑,既對癌細(xì)胞有作用,也對正常的體細(xì)胞有作用,因此,放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。2、鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者對瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力,這說明,在患瘧疾的地區(qū),鐮刀型細(xì)胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊幻妗km然這個(gè)突變體的純合體對生存不利,但其雜合體卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳???茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致早老癥的基因變異

最早于1886年發(fā)現(xiàn)。最新研究顯示,人體1號染色體上編碼“核纖層蛋白A”的基因發(fā)生變異,可能是導(dǎo)致早老癥的最常見原因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)人的“核纖層蛋白A”基因編碼中,一個(gè)正常的胞嘧啶(C)都被錯(cuò)誤地“拼寫”成了胸腺嘧啶(T)。這個(gè)基因幫助形成細(xì)胞核周圍的核膜,在早老癥病人體內(nèi),它的變異導(dǎo)致細(xì)胞核畸形。

據(jù)估計(jì)在世界范圍內(nèi),平均每400萬到800萬個(gè)新生兒中就有1人患有此癥?;疾〉暮⒆与m然出生時(shí)看似正常,但一年多后就會(huì)出現(xiàn)加速衰老癥狀,皮膚出現(xiàn)皺紋,頭發(fā)掉落,患上老年人常見的心血管疾病、關(guān)節(jié)僵硬等。他們衰老速度相當(dāng)于正常兒童的5至10倍,通常在13歲左右因心臟病發(fā)作或中風(fēng)等而死亡。

環(huán)境污染造成基因突變福州雙胞胎男童變性(上圖)3日下午,剛滿五歲的小男孩貝貝在福州兒童醫(yī)院順利實(shí)施了變性手術(shù),而他的雙胞胎哥哥寶寶2日已經(jīng)成功“變性”。這是福建省第一例“男性假兩性畸形”雙胞胎變性手術(shù)。據(jù)報(bào)道,這一對漂亮可愛的兄弟來自福建三明,醫(yī)院染色體檢查的結(jié)果證實(shí)他們的性別為男,但外生殖器畸形。分別經(jīng)過五個(gè)多小時(shí)的手術(shù)后,目前這對兄弟已“變性正身”成功。據(jù)主刀醫(yī)生陳雨歷介紹,經(jīng)過臨床觀察發(fā)現(xiàn),目前男性假兩性畸形患者的絕對數(shù)量在不斷增加。造成孩子兩性畸形的原因是基因突變。而周圍環(huán)境的污染,則是造成基因突變的“真兇”。比如一位懷著男寶寶的女性,如果在孕期接觸過多含有雌性激素的環(huán)境,那么寶寶的生殖系統(tǒng)就可能會(huì)受到影響。而人們?nèi)粘=佑|的洗滌劑以及塑料制品的某些部分,都含有與雌性激素相近的成分,因此,提倡環(huán)保十分重要。123413241324初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞132413241324321412341324初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞13241324AaBbA基因突變和基因重組的比較意義發(fā)生可能生物變異的根本來源,也是生物進(jìn)化的重要因素之一,通過誘變育種可培育新品種,是基因重組的基礎(chǔ)是生物變異的重要因素,通過雜交育種性狀的重組,可培育出新的優(yōu)良[品種可能性很小非常普遍小結(jié):太空育種透過現(xiàn)象看本質(zhì):在人類的同胞兄弟或姐妹中,為什么除同卵雙胞胎比較相似外,其他的同胞兄弟或姐妹之間差異卻很大呢?思考與討論:1、一位父親或母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子或卵細(xì)胞?223種精子或223種卵細(xì)胞。2、即使不考慮基因突變,如果要保證子女中有兩個(gè)所有基因完全相同的個(gè)體,子女的數(shù)量至少應(yīng)是多少?246+1個(gè)個(gè)體。3、你能從基因重組的角度解釋人體中個(gè)體形狀的多種多樣嗎?性狀由基因控制。在減數(shù)分裂過程中,隨同源染色體的分離,位于非同

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