第1節(jié)基因突變和基因重組

普通的玉米種子種植在水，肥，光充足的土壤中，結(jié)出的是粒多飽滿的種子，但是再把這些種子種在貧瘠的土壤中就會(huì)結(jié)出普通的種子

第一頁，共四十二頁。太空南瓜王（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）把其種下去后結(jié)出的仍是太空南瓜王。第二頁，共四十二頁。變異類型不可遺傳的變異：可遺傳的變異僅由環(huán)境引起遺傳物質(zhì)沒有變化：遺傳物質(zhì)變化基因突變基因重組染色體變異第三頁，共四十二頁。第1節(jié)基因突變和基因重組

第5章基因突變和其他變異第四頁，共四十二頁。聚焦一：基因突變的實(shí)例——人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常人的紅細(xì)胞患者的紅細(xì)胞第五頁，共四十二頁。尋找病因基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥①正常紅細(xì)胞是什么形狀?鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞是什么形狀？②是什么原因使正常紅細(xì)胞變成鐮刀型紅細(xì)胞？③組成患者血紅蛋白分子的多肽鏈上哪個(gè)氨基酸發(fā)生了改變？④結(jié)合基因表達(dá)的知識(shí)思考：該氨基酸改變的原因是什么？（1）第六頁，共四十二頁。

—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸

—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。

45678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）第七頁，共四十二頁。（2）試一試：正常

血紅蛋白氨基酸mRNADNA異常

突變直接原因根本原因AU谷氨酸GACTTGAA纈氨酸GACTGAAT第八頁，共四十二頁。堿基對(duì)的缺失ACGTGACGTCTGCA正?；駻CGTGCACGTTGCA突變基因DNA的堿基對(duì)還有可能發(fā)生什么樣的變化？

第九頁，共四十二頁。堿基對(duì)的增添ACGTGACGTCTGCA正?；駻CGTGACGTCTGCAAT突變基因DNA的堿基對(duì)還有可能發(fā)生什么樣的變化？

第十頁，共四十二頁。歸納基因突變的概念

基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的、或而引起的基因的改變。┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

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ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

┷┷┷┷┷┯┯┯

ＡＧＣ

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ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

┷┷┷┷增添替換缺失結(jié)構(gòu)增添缺失替換堿基排列順序改變（3）歸納總結(jié):第十一頁，共四十二頁。（4）思考:基因突變這種可遺傳的變異一定能傳給后代嗎？若發(fā)生在配子中可遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。第十二頁，共四十二頁。GATCTADNAmRNAGAU氨基酸天冬氨酸GAC天冬氨酸CTGGAC突變(1)一個(gè)堿基對(duì)的替換一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變嗎？

聚焦二：基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響第十三頁，共四十二頁。1、(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后,

基因結(jié)構(gòu)

；性狀

.

基因數(shù)量

；

(一定不變;一定改變;不一定改變)

一定改變一定不變不一定改變反饋練習(xí)第十四頁，共四十二頁?！ぁぁAGGC

GCGGTTGAACTA······AT

A

CCGCGCCAACTTGAT

···

···TA

TGGCGCGGTTGAACTA

···(2)堿基對(duì)增添會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？

···ATCCGCGCCAACTTGAT···

第十五頁，共四十二頁。···TAGGC

GCGGTTGAACTA······AT

CGCGCCAACTTGAT

···

···TA

GCGCGGTTGAACTA

···

···ATCCGCGCCAACTTGAT···

(3)堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變化嗎?第十六頁，共四十二頁。(4)當(dāng)DNA分子上增添或缺失1個(gè)堿基對(duì)、2個(gè)堿基對(duì)、3個(gè)堿基對(duì)時(shí)，結(jié)果相同嗎？哪種情況有可能對(duì)其控制合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最??？

3個(gè)堿基對(duì)第十七頁，共四十二頁。

(5)總之，堿基對(duì)的增添、缺失和替換，哪一種基因突變對(duì)生物性狀的影響最??？

堿基對(duì)的替換

第十八頁，共四十二頁。2、自然界中，一種生物某一基因及突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：正?；蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種基因突變的DNA分子的改變是A.突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添B.突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添C.突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添D.突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添第十九頁，共四十二頁。4．下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是

A．第6位的C被替換為T B．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為TTT D．第105至106位插入3個(gè)TB第二十頁，共四十二頁。一矮莖豌豆品系中出現(xiàn)一株高莖豌豆，且“高莖”性狀能夠遺傳給后代，請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象加以解釋：矮莖基因（d）突變?yōu)楦咔o基因（D）。如果是核基因突變，新產(chǎn)生的基因（D）是（d）基因的等位基因嗎？為什么？聚焦三：基因突變的結(jié)果位于同源染色體上的相同位置的基因控制同一性狀第二十一頁，共四十二頁。新基因位于同源染色體上的相同位置的基因控制同一性狀dd(原基因)（等位基因如D1、D2）d(突變基因)新性狀（正常基因）（正?；颍┦巧镞M(jìn)化的原始材料第二十二頁，共四十二頁。產(chǎn)生新的基因（等位基因）;可能出現(xiàn)新的性狀。實(shí)例：白化病基因（a）、血友病基因（h）紅綠色盲基因（b）、多指基因（T）聚焦三：基因突變的結(jié)果某男性患了紅綠色盲，是由于他自身的基因突變了嗎？如果他母親不是攜帶者呢？是生物變異的根本來源是生物進(jìn)化的原始材料第二十三頁，共四十二頁。DNA復(fù)制時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)出現(xiàn)差錯(cuò)。有絲分裂間期、減Ⅰ間期：發(fā)生過程：發(fā)生時(shí)間：聚焦四：基因突變的時(shí)期及原因誘導(dǎo)因素：物理、化學(xué)、生物因素?；蛲蛔冾愋停鹤匀煌蛔兒腿斯ふT變第二十四頁，共四十二頁。1、普遍性：所有生物都能發(fā)生基因突變。人及下列生物都能發(fā)生基因突變嗎？高等動(dòng)植物；單細(xì)胞生物；DNA病毒；

RNA病毒；只要有核酸的復(fù)制聚焦五：基因突變的特點(diǎn)第二十五頁，共四十二頁。

動(dòng)、植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程；細(xì)胞質(zhì)線粒體增殖過程；動(dòng)植物的減數(shù)分裂過程；這些過程是否都能發(fā)生基因突變？2、隨機(jī)性：能發(fā)生于個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。進(jìn)行有性生殖的生物，

細(xì)胞的突變基因可能傳給子代。DNA復(fù)制過程中都有可能發(fā)生基因突變。生殖聚焦五：基因突變的特點(diǎn)第二十六頁，共四十二頁。結(jié)果：產(chǎn)生多種復(fù)等位基因。

例：人類的ABO血型系統(tǒng)。ⅠA、ⅠB、i原因：Aa1a2a33、不定向：產(chǎn)生多種復(fù)等位基因。第二十七頁，共四十二頁。4、低頻性：原因？精確模板；嚴(yán)格配對(duì)。如何提高基因突變頻率？真核生物基因自然突變率10-5—10-8。聚焦五：基因突變的特點(diǎn)第二十八頁，共四十二頁。果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因在一個(gè)生殖周期的突變率都是10-5，一個(gè)大約有109個(gè)果蠅的果蠅群，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是()A2×109B2×108C2×107D108√鐮刀型細(xì)胞貧血癥十分少見，是因?yàn)榛蛲蛔兙哂衉___________低頻性基因突變具有低頻性，為什么還能為生物進(jìn)化提供原始材料？第二十九頁，共四十二頁?；蛲蛔兇蠖喈a(chǎn)生的是致病基因。破壞生物與環(huán)境業(yè)已形成的適應(yīng)關(guān)系，少數(shù)突變是有利突變或中性突變。5、多有害：聚焦五：基因突變的特點(diǎn)第三十頁，共四十二頁?；蛲蛔兊奶攸c(diǎn)：①普遍性:②隨機(jī)性:④低頻性:⑤多害少利性：③不定向性：聚焦五：基因突變的特點(diǎn)第三十一頁，共四十二頁。聚焦六：基因重組概念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。問題組1：為什么會(huì)產(chǎn)生新的性狀組合非同源染色體上的非等位基因間重組第三十二頁，共四十二頁。問題組2：控制不同性狀的基因?yàn)槭裁磿?huì)重新組合？什么時(shí)候重新組合？怎樣組合？聚焦六：基因重組概念第三十三頁，共四十二頁。問題組3：同源染色體上的非等位基因能否重組？右圖為一果蠅的基因型，若無交叉互換，該果蠅產(chǎn)生幾種配子？若發(fā)生交叉互換，該果蠅產(chǎn)生幾種配子？請(qǐng)寫出其配子基因型。聚焦六：基因重組概念第三十四頁，共四十二頁。有性生殖的生物在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)非同源染色體非等位基因的自由組合同源染色體四分體時(shí)期非姐妹染色體交叉互換等位基因類型發(fā)生時(shí)間聚焦六：基因重組概念第三十五頁，共四十二頁。開闊視野：物種間的基因重組（基因工程）指將一個(gè)生物體中的目的基因轉(zhuǎn)入另一個(gè)生物體中，使后者獲得新的遺傳性狀或表達(dá)所需要的產(chǎn)物的技術(shù)。具體內(nèi)容請(qǐng)參閱第六章第二節(jié)“基因工程及其應(yīng)用”。第三十六頁，共四十二頁?；蛲蛔円饬x：產(chǎn)生新基因的唯一途徑；生物變異的根本來源；是生物進(jìn)化的原始材料。聚焦七：基因突變及基因重組的意義閱讀p82及p83，歸納比較基因突變、基因重組的意義基因重組意義：生物變異的來源之一；對(duì)生物進(jìn)化有重要意義。基因突變具有低頻性、多害性，為什么還能為生物進(jìn)化提供原始材料？第三十七頁，共四十二頁。1、下圖為馬的生活史，有關(guān)此圖的敘述錯(cuò)誤的是A.有絲分裂發(fā)生在Ⅰ～Ⅱ、Ⅳ～Ⅰ之間B.基因重組發(fā)生在Ⅲ～Ⅳ之間C.基因突變發(fā)生在Ⅰ～Ⅱ，Ⅱ～Ⅲ，Ⅳ～Ⅰ之間D.Ⅳ～Ⅰ之間的突變不一定能傳給后代√課堂檢測(cè)第三十八頁，共四十二頁。2、下列生物的生殖過程會(huì)出現(xiàn)基因自由組合現(xiàn)象的是A.玉米的種子繁殖B.細(xì)菌的繁殖C.煙草花葉病毒的復(fù)制D.植物組織培養(yǎng)3、一對(duì)夫婦所生育的子女中，性狀上差異很多，這種差異主要來自A、基因重組B、基因突變C、環(huán)境影響D、疾病影響√√第三十九頁，共四十二頁。4、變異是生命物質(zhì)基本特征之一,下列不屬于細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異有①基因突變②基因自由重組③染色體變異④環(huán)境條件的變化引起的性狀變異A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④√第四十頁，共四十二頁。5、經(jīng)檢測(cè)，某男性的一個(gè)精原細(xì)胞的一條1號(hào)染色體上的DNA的一條鏈上一個(gè)堿基T突變成了A，則該精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂所產(chǎn)生的精子中，含有突變基因的精子有

個(gè)。A.4B.2C.1D.不確定√只有1個(gè)DNA發(fā)生變異，所以只影響到一個(gè)精子第四十一頁，共四十二頁。內(nèi)容總結(jié)普通的玉米種子種植在水，肥，光充足的土壤中，結(jié)出的是粒多飽滿