5.1 基因突變和基因重組

第5章基因突變及其他變異

第1節(jié)基因突變和基因重組表現(xiàn)型基因型

+環(huán)境條件（改變）（改變）（改變）復(fù)習(xí):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導(dǎo)例一、古代婦女纏足后的小腳；夏天去海邊曬黑了的皮膚；┅┅變異的類型不可遺傳的變異：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，變化的性狀不能進一步遺傳給后代。基因重組可遺傳的變異：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?；蛲蛔?nèi)旧w變異例二、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；┅┅生物變異的主要類型有哪些？思

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，是嚴重的貧血病患者。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細胞貧血癥。這樣的紅細胞容易破裂,使人患溶血性貧血,嚴重時會導(dǎo)致死亡.一、基因突變(一)基因突變的實例

為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？

1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上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—…思思鐮刀型細胞貧血癥病因的圖解

正常谷氨酸

GAACTTGAA蛋白質(zhì)氨基酸RNADNA

異常纈氨酸

GUACATGTA

突變

_____原因_____原因根本直接鐮刀型細胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病，是由于基因中的堿基對發(fā)生了

產(chǎn)生的。基因突變替換相應(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分子中的堿基對發(fā)生變化具體變化過程:思┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換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與討論：①由于堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？思②基因突變可以遺傳給后代嗎？如何遺傳?思考與討論：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胞,并將突變基因傳給下一代.可以遺傳.③基因突變一定可以遺傳給后代嗎？思(三)基因突變發(fā)生的時間？細胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細胞生殖細胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）DNA在進行復(fù)制時發(fā)生錯誤.思(四)基因突變的結(jié)果常見突變性狀：棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病基因突變的結(jié)果往往使一個基因變成它的等位基因,即產(chǎn)生了新的基因.思(五)基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因X射線、激光等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細菌等你認為基因突變有什么特點？一在生物界普遍存在；?思基因突變發(fā)生的時期與突變性狀在生物體的表現(xiàn)部位及范圍大小有沒有關(guān)系？有什么關(guān)系？突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少?；蛲蛔儼l(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？哪些細胞能發(fā)生基因突變？任何時期分裂間期的細胞有二在生物體內(nèi)隨機發(fā)生；基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料三突變率低；白化苗四

大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。五基因突變是不定向的(五)基因突變的特點和意義自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時期自然界突變率很低：10－5-

10-8(打破對環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性:②隨機性:③低頻性:④多害少利性：一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因⑤不定向性：產(chǎn)生新基因引發(fā)生物變異為進化提供原材料基因突變的意義:思議、展、評分析基因突變的類型和特點提示可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAC)，酪氨酸(UAU)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼子(UAG)。4種突變都單獨發(fā)生，請回答：假設(shè)1.a～d4種基因突變分別屬于哪種基因突變類型？除此之外，基因突變還有哪種類型？答案a屬于堿基對的缺失；b、c、d屬于堿基對的替換；除此之外，基因突變還有堿基對的增添。2.圖中基因的不同位點都可能發(fā)生基因突變，這體現(xiàn)了基因突變的什么特點？除此之外，基因突變還有哪些特點？答案圖中體現(xiàn)了基因突變的隨機性。除此之外，基因突變還有普遍性、不定向性、低頻性、多害少利性等特性。議、展、評3.a突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？在附近再丟失幾個堿基對對性狀的影響最??？分析根據(jù)堿基互補配對關(guān)系，可以判斷DNA中下面的單鏈為模板鏈，發(fā)生a突變后，mRNA上的堿基順序為：GACUAUGGUAUG，合成的多肽鏈中氨基酸的順序為天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；在a點附近再丟失2個堿基對，只影響鄰近1個氨基酸的改變，而其他氨基酸不變，對性狀的影響最小。答案天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；2個。議、展、評議、展、評4.b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？由此推斷，基因突變一定會導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？這有什么意義？答案b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序沒有變化；說明基因突變不一定會導(dǎo)致生物性狀的改變；這有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定。5.上述突變通常發(fā)生在細胞周期的哪個時期？答案分裂間期(有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期)。1、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A2、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,其父母正常，請判斷這人性狀最可能是

A.伴性遺傳B.常染色體遺傳

C.基因突