5-1基因突變和基因重組

1、遺傳遺傳:后代與親代之間性狀相似后代與親代之間性狀相似.變異變異:后代個(gè)體之間以及后代與親代之間后代個(gè)體之間以及后代與親代之間 性狀差異性狀差異.表現(xiàn)型表現(xiàn)型基因型基因型 + 環(huán)境條件環(huán)境條件（改變改變）（改變改變）（改變）（改變）復(fù)習(xí)復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異生物變異生物變異 的類型的類型不可遺傳的變異不可遺傳的變異:可遺傳的變異可遺傳的變異:僅由環(huán)境條件引起的變異僅由環(huán)境條件引起的變異.由細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)變化引起的變異由細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)變化引起的變異.遺傳變異遺傳變異三種來源三種來源基因突變基因突變基因重組

2、基因重組 染色體變異染色體變異資料一：資料一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的有的有7 7斤，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日斤，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)照時(shí)間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)1414斤左右。但再引斤左右。但再引回北京后，葉球又只有回北京后，葉球又只有7 7斤。斤。資料二資料二：太空椒與普通青太空椒與普通青椒對(duì)比，果實(shí)明顯增大，椒對(duì)比，果實(shí)明顯增大，將太空椒的種子種植下去，將太空椒的種子種植下去，仍然是肥大果實(shí)。仍然是肥大果實(shí)。一、基因突變一、基因突變(一一)基因突變的實(shí)例基因突變的實(shí)例 鐮刀型貧血癥是一種鐮刀

3、型貧血癥是一種異常血紅蛋白病異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型，血液的一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。嚴(yán)重貧血而造成死亡。 患者不能進(jìn)行激烈運(yùn)動(dòng)，長期遭受慢性患者不能進(jìn)行激烈運(yùn)動(dòng)，長期遭受慢性貧血折磨。常在幼年發(fā)現(xiàn)。貧血折磨。常在幼年發(fā)現(xiàn)

4、。鐮刀型貧血癥簡介鐮刀型貧血癥簡介 血紅蛋白究竟出了什么問題？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？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)鐮刀年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白有兩條肽鏈上，狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白有兩條肽鏈上，第第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸取代取代。正常正常異常異常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 1、基因與DNA分子的關(guān)系2、基因控制蛋白質(zhì)合成的主要過程問題回顧：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。DNA（基因）轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯蛋白質(zhì)(性狀)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基

5、酸氨基酸mRNADNA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解GAACTTG A谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸正常正常異常異常G AG AC TTA UA 根本原因根本原因 直接原因直接原因 P81思考與討論思考與討論增增添添缺缺失失替替換換DNADNA分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對(duì)堿基對(duì)的的 、 和和 ，而引起的而引起的 的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)（一）基因突變的概念：（一）基因突變的概念：體細(xì)胞：體細(xì)胞：生殖細(xì)胞：生殖細(xì)胞：有絲分裂的間期有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前的間期DNA進(jìn)行進(jìn)行復(fù)制復(fù)制時(shí)時(shí)1 1、基因突變可能是在什么時(shí)期發(fā)生

6、的？、基因突變可能是在什么時(shí)期發(fā)生的？ 不一定。因?yàn)榘l(fā)生改變的堿基可能有以不一定。因?yàn)榘l(fā)生改變的堿基可能有以下兩種情況：下兩種情況： a. 該堿基位于該堿基位于DNA無效片段上；無效片段上； b.該堿基改變后形成的密碼子與原來的密該堿基改變后形成的密碼子與原來的密碼子決定同一種氨基酸碼子決定同一種氨基酸2 2、當(dāng)當(dāng)DNADNA某堿基發(fā)生改變，是否一定會(huì)導(dǎo)致生某堿基發(fā)生改變，是否一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變？物性狀發(fā)生改變？思考：思考：問題問題2 2：人體某些體細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為人體某些體細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為 癌細(xì)胞。生活中有哪些因素容易引發(fā)癌癥呢？癌細(xì)胞。生活中有哪些因素容易引

7、發(fā)癌癥呢？ 問題問題1 1：基因是如何傳遞給子代的？基因是如何傳遞給子代的？ 突變的基因一定能夠傳遞給子代嗎？突變的基因一定能夠傳遞給子代嗎？ 基因突變?nèi)舭l(fā)生在基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子配子中，可遺傳給后代；中，可遺傳給后代；基因突變?nèi)舭l(fā)生在基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞體細(xì)胞中，一般不能遺傳。中，一般不能遺傳。思考思考( (三三) )基因突變的原因基因突變的原因物理因素物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素生物因素生物因素基因突變的原因基因突變的原因X X射線、激光等射線、激光等亞硝酸和堿基類似物等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細(xì)菌等病毒和某些細(xì)菌等( (五五) )基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn) 普遍性普遍性: :隨機(jī)性

8、隨機(jī)性: :低頻性低頻性: :多害少利性多害少利性： 不定向性：不定向性：基因突變的意義基因突變的意義是新基因產(chǎn)生的途徑；是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；生物變異的根本來源； 是生物進(jìn)化的原始材料。是生物進(jìn)化的原始材料?？键c(diǎn)三：基因重組考點(diǎn)三：基因重組1.1.概念：概念：指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合不同性狀的基因的重新組合。2.2.類型類型：（通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的）通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的）非同源染色體上非等位基因的非同源染色體上非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上非姐妹染色單體的同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互

9、換交叉互換重組重組DNADNA技術(shù)技術(shù)3 3. .意義意義為生物的變異提供了極其豐富的來源是形為生物的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成生物多樣性的重要原因之一, ,對(duì)生物進(jìn)對(duì)生物進(jìn)化具有十分重要的意義化具有十分重要的意義（可以發(fā)生在不同種生物之間，定向改變（可以發(fā)生在不同種生物之間，定向改變生物的性狀。）生物的性狀。）非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合一種具有一種具有20對(duì)對(duì)等位基因等位基因（這（這20對(duì)等位基因分別位于對(duì)等位基因分別位于 20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出可能出現(xiàn)的表現(xiàn)

10、型就有現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。種。AabBAaBbAb和和aBAB和和ab220=1048576AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換基因基因結(jié)構(gòu)的改變結(jié)構(gòu)的改變基因的基因的重新組合重新組合細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期減減過程中過程中自然、人工自然、人工隨機(jī)、交換隨機(jī)、交換產(chǎn)生產(chǎn)生新基因新基因產(chǎn)生產(chǎn)生新基因型新基因型生物變異的生物變異的根本來源根本來源、生物進(jìn)化的生物進(jìn)化的原材料原材料生物變異的來源生物變異的來源之一之一誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種1 1、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一、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

11、的后代全開白花，次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是其原因是 A A基因突變基因突變 B B基因重組基因重組 C C基因分離基因分離 D D環(huán)境影響環(huán)境影響A2 2、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男性患某一男性患者者, ,其父母正常，請(qǐng)判斷這人性狀最可能是其父母正常，請(qǐng)判斷這人性狀最可能是 A.A.伴性遺傳伴性遺傳 B.B.常染色體遺傳常染色體遺傳 C.C.基因突變基因突變 D.D.基因重組基因重組C3.3.如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液, ,輸給一個(gè)血型相同的正常人輸給一個(gè)血型相同的正常人, ,將使正常人將使正常人B A、 基因產(chǎn)生突變基因產(chǎn)生突變,使此人患病使此人患病 B、無基因突變、無基因突變,性狀不遺傳給此人性狀不遺傳給此人 C、基因重組、基因重組,將病遺傳給此人將病遺傳給此人 D、無基因突變、無基因突變,此人無病此人無病,其后代患病其后代患病5 5、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生