基因突變及其他變異

第五章基因突變及其他變異遺傳伴隨著變異，泛起進化的層層漣漪。遺傳變異規(guī)律的妙用，贏來戰(zhàn)勝病魔的驚喜。表現(xiàn)型

基因型

環(huán)境

（不遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳?；蛑亟M染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）一、基因突變一、基因突變的實例——鐮刀型細胞貧血癥正常紅細胞鐮刀型貧血癥資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細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胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。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）根本原因兩面凹的圓餅狀性狀谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)GUA…………纈氨酸異常蛋白質(zhì)鐮刀型CATGTA…………直接原因替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結構。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]

DNA分子中的堿基對有哪幾種變化，從而導致基因結構的改變？DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正?！ぁぁAAGC

G······ATTCGC···

堿基對替換精氨酸[探究]堿基對改變一定會導致蛋白質(zhì)的結構改變嗎？···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC···

···TGGCG···堿基對缺失思考2、基因突變發(fā)生的時間？3、基因突變都會遺傳給后代嗎？1.由于堿基對的改變，是否一定會引起性狀的改變？基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

①多種密碼子決定同一種氨基酸②不具遺傳效應的DNA片段③雖改變氨基酸種類，但不改變性狀④顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）

基因突變的時間：細胞分裂的間期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一般不能遺傳給后代（產(chǎn)生性原細胞時可以）可以通過受精作用直接遺傳給后代DNA在進行復制時發(fā)生錯誤.二、基因突變的原因物理因素化學因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物苯環(huán)類似物復制偶發(fā)錯誤堿基組成改變內(nèi)部因素外部因素生物界中普遍存在———普遍性個體發(fā)育的任何時期和部位——隨機性自然情況下突變頻率很低(10-5-10-8)——低頻性多數(shù)對生物有害——多害少利性突變是不定向的——不定向性三、基因突變的特點基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結構，使一個基因變成它的等位基因（A→a或a→A）。細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——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[探究]基因突變有何特點？短腿安康羊（中）開花結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)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期二、在生物個體發(fā)育的如何時期發(fā)生—隨機性①②③④⑤花芽在分化時發(fā)生基因突變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—低頻性自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。白化苗四、大多數(shù)突變是有害的—多害性白化病為什么呢？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)。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胞高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變有利的基因突變五、基因突變是不定向的—多向性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子基因突變還有何特點？如老鼠灰毛基因A+突變AY(黃毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黃老鼠五、基因突變是不定向的—多向性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子基因突變還有何特點？如老鼠灰毛基因A+突變AY(黃毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黃老鼠1）意義：產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源，

為生物進化提供了最初的原始材料。四．基因突變的意義2）應用：誘變育種:運用物理因素或化學因素提高突變率,誘發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種.基因重組在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。將F2中的黃色皺粒豌豆種植下去，子代中會有黃色皺粒豌豆嗎？為什么？自身的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的組合.②基因的互換:同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.③重組DNA技術：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，在生物體外重組，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的性狀?；蛑亟M的類型AabBAaBb簡單理解，基因重組就是精細胞和卵細胞結合時，產(chǎn)生不同于父本和母本的基因型。A:控制不同性狀的基因重新組合，不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型。基因重組的意義：基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代?；蛑亟M是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。Q:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組的意義比較項目基因突變基因重組本質(zhì)結果時期意義發(fā)生頻率堿基對的增添、缺失或替換引起的基因結構的改變控制不同性狀的基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因分裂間期有性生殖過程產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型生物變異的根本來源，生物進化的原材料生物變異的來源之一，形成生物多樣性的重要原因突變頻率低，但在生物界普遍存在有性生殖中非常普遍基因突變和基因重組不同生物的可遺傳變異來源：病毒——基因突變原核生物——基因突變真核生物——基因突變、基因重組、染色體變異思維拓展樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。11月-2411月-24Monday,November11,2024人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。08:17:5608:17:5608:1711/11/20248:17:56AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2408:17:5608:17Nov-2411-Nov-24加強交通建設管理，確保工程建設質(zhì)量。08:17:5608:17:5608:17Monday,November11,2024安全在于心細，事故出在麻痹。11月-2411月-2408:17:5608:17:56November11,2024踏實肯干，努力奮斗。2024年11月11日8:17上午11月-2411月-24追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。11十一月20248:17:56上午08:17:5611月-24嚴格把控質(zhì)量關，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月248:17上午11月-2408:17November11,2024作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024/11/118:17:5608:17:5611November2024好的事情馬上就會到來，一切都是最好的