基因突變和基因重組-7

第五章基因突變及其其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組三位同學(xué)在抄寫英語句子

“THECATSATONTHEMAT”時(shí)，抄成：

THEKATSATONTHEMAT

THEHATSATONTHEMAT

THECATONTHEMAT

與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？假如在DNA分子的復(fù)制過程中，發(fā)生了堿基的改變，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這樣的變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？問題探討實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥一、基因突變資料：1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變成長鐮刀型。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，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）病因：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病。G

A

AC

T

TDNAG

AC

T突變[探究]鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因？ATmRNAG

AG

AAU谷氨酸纈氨酸氨基酸蛋白質(zhì)正常異常根本原因：TAAT替換直接原因：谷氨酸↓纈氨酸DNA分子中堿基對替換

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTAAT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段改變了基因的結(jié)構(gòu)

CCGC

G

GCG

[探究]

DNA分子中的堿基對有哪幾種變化？DNAAU

C

CGC···

AU

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNAAT

C

CGC···

TA

G

GC

G···正常TA

A

GC

G···ATTCGC···

堿基對替換精氨酸[探究]堿基對改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？DNAA

U

CCGC···

ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸mRNAA

T

CCGC···

T

A

GGCG···正常異亮氨酸精氨酸堿基對缺失ACCGC···

TGGCG···[探究]堿基對改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？A

T

A

C

CGC···

TAG

GC

G···T

A

T

GGCG···DNAA

TC

CGC···

A

UCCGC···

A

U

A

C

CGC···

mRNA正常堿基對增添異亮氨酸精氨酸異亮氨酸脯氨酸[探究]堿基對改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？1、概念：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：哪一種基因突變對生物性狀的影響最小？堿基對的替換AAaAaaaA（三）基因突變的結(jié)果——基因結(jié)構(gòu)改變顯性突變隱性突變即產(chǎn)生了新基因：基因突變是等位基因產(chǎn)生的根本來源。一個(gè)基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因（四）基因突變發(fā)生的時(shí)間？任何時(shí)期，主要在細(xì)胞分裂間期1、有絲分裂間期（體細(xì)胞）2、減數(shù)第一次分裂間期（生殖細(xì)胞）一般不能傳給后代可以通過受精作用直接傳給后代閱讀課本P81-P82，思考并回答：

引起基因突變的因素有哪些？（五）基因突變的原因1.誘發(fā)突變：物理因素化學(xué)因素生物因素提高突變頻率X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細(xì)菌等為什么在強(qiáng)烈的日光下要注意防曬？為什么做X射線透視的醫(yī)務(wù)人員要穿防護(hù)衣？2.自發(fā)突變：自然條件下DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤。細(xì)菌：無抗藥性——抗藥性棉花：正常枝——短果枝果蠅：

紅眼——白眼

長翅——?dú)埑峒银潱?/p>

羽毛白色——灰紅色人：

正常色覺——色盲

正常膚色——白化病常見突變性狀：一、在生物界普遍存在——普遍性玉米白化苗人類多指短腿安康羊（中）（六）基因突變的特點(diǎn)開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？任何時(shí)期，任何細(xì)胞，任何DNA中二、基因突變具有隨機(jī)性①②③④⑤經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子老鼠灰毛基因A+突變AY(黃毛)a(黑毛)黃鼠黑鼠灰鼠三、基因突變是不定向的——不定向性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自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。四、突變率低——低頻性據(jù)估計(jì)，在高等生物中，大約105~108個(gè)生殖細(xì)胞中才會有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。白化苗五、大多數(shù)突變是有害的—多害少利白化病任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。基因突變中，有利突變多，還是有害突變多？有害的基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細(xì)胞高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變基因突變新基因（等位基因）基因型（改變）表現(xiàn)型（改變）可以產(chǎn)生新的基因從而出現(xiàn)前所未有的新性狀新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；生物進(jìn)化的原始材料。（七）基因突變的意義意義:二、基因重組F1黃色圓粒綠色皺粒P×黃色圓粒F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒×綠色皺粒在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。（一）概念A(yù)abBAaBbAb和aBAB和ab（二）基因重組發(fā)生時(shí)期1、減數(shù)第一次分裂后期：非同源染色體上的非等位基因自由組合AaAaAaBbAabBBb2、減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換“一母生九仔，連母十個(gè)樣”這種差異怎么造成的？思考:人的體細(xì)胞中有23對染色體

1、如果不考慮基因突變和交叉互換，請你計(jì)算,

一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子？

一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞？都為223種2、可能組成的受精卵有多少種不同的染色體組成？223

╳223=246種思考：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？有無新的基因型形成？生物變異的重要來源；對生物的進(jìn)化具有重要的意義。（四）基因重組的意義F1YyRrP×YYRRF2Y

R

.yyR

.×yyrryyrrY

rr黃色圓粒黃色