《基因突变和基因重组》讲

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因突变和基因重组,讲课课件,小游戏,找位子,游戏说明：,准备工作：在讲台的旁边摆好一排凳子（,6,个）,随机选择六位同学，请你们从六个凳子中选,择一个坐下，记住自己的位子。,然后起立，戴上面具，转几圈，打乱次序，,最后在,20,秒内找到自己刚才选择的位子。,类比,：在基因复制的过程中，以母,链为模板，游离的脱氧核苷酸在形,成子链的过程中如果也受到外界因素,的干扰还能否准确找到它们的位置？,当我们受到某些干扰后，就可能不能正确地找到我们原来的位置。,那么当某一基因在复制的过程中脱氧核苷酸确实“找错了位置”，那么这个基因还是以前那个基因吗？,1910,年，赫里克医生的诊所来了一位,黑人病人，病人脸色苍白，,肌肉酸痛,，是,严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗,贫血病的药物，对这个病人却无效。对病,人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下,不是正常的圆饼状，而是弯曲的,镰刀状,，,所以这种病症被称为镰刀型细胞贫血症。,一、基因突变的概念,以时间为线索，展现科学发现的过程。以提问的形式引导学生从现象到本质，从性状到遗传物质的认识过程，探寻性状改变的本质，引出基因突变的概念,。,正常的红细胞 镰刀型的红细胞,思考,：,病人肌肉酸痛，是肌细胞中什么物质积累导致？,乳酸的积累与红细胞内什么物质密切相关？,血红蛋白,1949,年，美国鲍林博士首先意识到，,红细胞中,血红蛋白,分子不完善引起红细胞,变形，从而失去运氧功能。,思考,：血红蛋白是由什么单位组成的？,所以血红蛋白分子结构的不完善,是什么改变导致的？,氨基酸,1956,年，英国科学家英格拉姆发现,镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白氨基酸,序列中第,6,位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,替代。,思考,：为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,随着近代分子遗传学的崛起，终于,查明镰刀型细胞贫血症患者,DNA,分子中,的一组碱基由,C,T,T,变成,C,A,T,。,G,A,A G,T,A,基因突变的概念：,基因中发生,碱基对的替换、增添和缺失,，,从而引起基因结构的改变,正常人 镰刀型细胞贫血症患者,血红蛋白,正常,异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,G,A,A,G,U,A,DNA,C,T,T G,A,A,C,A,T G,T,A,2,、,除了碱基对的替换，碱基对的增添、缺失,能否引起蛋白质结构和功能的改变呢？,思考：,1,、镰刀型细胞贫血症患者发病的根本原因是,?,二、基因突变的影响,临床表现,血红蛋白,6(N,端,),mRNA,基因,(DNA,上,),镰刀型贫血症,异常,缬氨酸,观察上图,mRNA,上的密码子变化和个体所表现的性状,分析：基因突变一定改变生物的性状吗？,基因突变并不一定会导致生物性状的,改变。有的基因突变对生物性状影响,很大，有的很小，有的没有影响,GA,G,谷氨酸,正常,正常,A,AA,赖氨酸,异常,轻度贫血,G,U,A,C,A,T G,T,A,C,T,T G,A,A,G,A,A,谷氨酸,正常,正常,T,TT,A,AA,CT,C,GA,G,基因突变后，,一定会使生物的性状,发生改变吗？,三、基因突变的原因,易患,长期进行日光浴的人 皮肤癌,（物理致癌因子）,易患,长期抽烟的人 肺癌,（化学致癌因子）,易患,乙肝病毒在肝脏中长期寄生 肝癌,（病毒致癌因子）,既然基因突变能对生物个体的性状产生巨大的影响，在座的每一位同学都应该特别想知道诱发基因突变的因素，从而尽量避免与它们接触，让自己避免基因突变的危害。其实诱发基因突变的因素我们在以前就学习过，你们回想起来了吗？,引起基因突变的因素,物理因素,化学因素,生物因素,细胞癌变的根本原因就是原癌基因、抑癌基因发生了基因突变,视频,四、基因突变的特点,材料一 材料二,棉花 正常枝,短果枝 在诱变育种（育种原理,果蝇 红眼,白眼 是基因突变）过程中,长翅,残翅,1.,需大量处理实验材料,家鸽 羽毛白色,灰红色,2.,诱变结果具盲目性，,人 正常手指,多指 无法预测,正常肤色,白化病,3.,有利变异少,材料三,白血病是一种造血组织的恶性疾病，俗称“血癌”，病变与体细胞基因突变有密切联系。而儿童、青年、中年、老年人都有可能患上白血病。,请根据以下材料，分成小组讨论基因突变的特点。,基因突变的特点,1,、普遍性,2,、,随机性,3,、,不定向性,4,、,低频性,5,、,多害有利性,随机性,基因突变可发生在,1,、生物个体发育的任何时期,2,、一个个体的不同细胞中,3,、一个细胞内的不同,DNA,上,4,、同一,DNA,分子的任一基因上,不定向性,一个基因可以向不同的方向发生突变，,产生一个以上的等位基因。,基因突变的方向和环境没有明确的因果 关系。,低频性,虽然基因突变的频率很低，但是当一个群体内有许多个体时，就能产生各种各样的随机突变，,足以提供丰富的可遗传的变异。,例题：果蝇约有,10,4,对基因，假设每个基因的突变率都是,10,-5,，对于一个中等大小的果蝇种群（约有,10,8,个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是多少呢？,210,4,10,-5,10,8,210,7,（个）,多害有利性,多数基因突变可能破坏生物体与现有环境,的协调关系，而对生物有害。,但有些基因,突变产生的新性状具有对环境更强的适应,性，从而获得新的生存空间。,白化苗,基因突变的意义：,基因突变是新基因产生的途径，,是生物变异的根本来源，,为生物的进化提供了原材料。,二、基因重组,1,、,概念,:,在生物进行,有性生殖过程,中,控制不同性状的基因的自由组合,.,2,、,类型,:,非,同源染色体上的非等位,基因的自由组合,同源染色体上的非姐妹染,色单体之间发生局部互换,.,非同源染色体上的,非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab,和,aB,AB,和,ab,上一页,例题：人的体细胞中有,23,对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？,均是,2,23,种,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体,之间的局部交换,上一页,3,、意义,:,是生物变异重要来源，,生物多样性的主要原因之一，,对生物进化有重要意义。,基因重组,1,、诱发突变与自然突变相比，,正确的是,A,都是有利的,B,都是定向的,C,都是隐性突变,D,诱发突变率高,2,、某自花传粉植物连续几代开红花，,一次开出一朵白花，白花的后代全,开白花，其原因是,A,基因突变,B,基因重组,C,基因分离,D,环境影响,课堂反馈,A,D,3,、若某基因原为,303,对碱基，现经过突变，,成为,300,个碱基对，它合成的蛋白质分,子与原来基因合成的蛋白质分子相比,较，差异可能为,A,只相差一个氨基酸，其他顺序不变,B,长度相差一个氨基酸外，其他顺序,也有改变,C,长度不变，但顺序改变,D,A,、,B,都有可能,D,