第1节基因突变 (2)

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,*,过去有效的杀虫药，为什么现在就不起作用了呢？,你们大量使用杀虫药，我们可是兵多将广，,变异,类型多着呢！,红花的后代变成了蓝紫色,正常山羊有时生下短腿,“,安康羊,”,一只母猫生的小猫各不相同,第,5,章 基因突变及其他的变异,这种变异性状,遗传给子代了吗？为什么,?,分析：,是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,甘蓝,3.5kg,7kg,拉萨,3.5kg,北京,资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有,3.5KG,，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达,7KG,左右。但再引回北京后，叶球又只有,3.5KG,。,红花的后代变成了蓝紫色,上述变异性状的后代,为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变。,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,第,5,章 基因突变及其他的变异,遗传物质发生改变而引起,的，可以遗传给后代,可遗传变异：,不可遗传变异：,环境因素影响而造成,的，遗传物质没有改变,变异类型,来源,:,染色体变异,基因突变,基因重组,（光镜下可见）,第,1,节 基因突变和基因重组,科学史一,1910,年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。,所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红,细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之,镰刀型,细胞贫血症。,正常 异常,一、基因突变,正常,异常,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,1949,年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中,血红蛋白,分子的,异常,引起红细胞变形。,科学史二,1956,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的肽链上，有,一处,的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代。,（一）基因突变实例,蛋白质,正常,异常,谷氨酸,缬氨酸,氨基酸,mRNA,G,U,A,G A A,DNA,根本原因,直接原因,（镰刀型细胞贫血症的病因分析）,正常红细胞,镰刀型红细胞,C T T,G A A,C,A,T,G,T,A,原因,突变,（二）基因突变的概念,DNA,分子中发生碱基对的,替换,、,增添,和,缺失,，而引起的,基因结构,的改变。,增添,缺失,替换,DNA,分子中碱基对的替换、,增添和缺失,一定会导致基因突变。（ ）,基因突变一定会导致遗传信息发生改变。（ ）,所有的等位基因都是基因突变产生的。（ ）,基因突变会改变染色体上基因的数目和位置。,（ ）,判断,思考,基因突变中碱基对的替换、增添和缺失，哪个影响相对较小？,替换,若基因中碱基对发生了替换，是否一定会引起蛋白质结构的改变？,不一定,基因突变不一定都能引起生物性状的改变,因为密码子具有简并性,（三）基因突变的原因,自然,条件下,DNA,偶尔,复制错误、碱基组成发生改变,物理因素,化学因素,生物因素,提高突变频率,X,射线、紫外线等,亚硝酸、碱基类似物等,某些病毒,诱发突变,（,有丝分裂间期；减,前的间期）,体细胞,一般不能,传给后代,生殖细胞,可以通过受精作,用直接传给后代,（任何时期）,自发突变,资料一：,（四）基因突变的特点,基因突变具有普遍性,白眼果蝇,白化苗,白色皮毛牛犊,高产青霉菌株,白化病,资料二：,基因突变具有随机性,基因突变可以发生在生物个体发育的任何,时期；发生在细胞内不同的,DNA,分子上；同一,DNA,分子,的不同部位,资料三：,基因突变是不定向的,灰色,白色,黑色,黄色,能产生一个或一个以上的等位基因,生物,表现型,突变率,肺炎球菌,青霉素抗性,1.0,10,-7,玉米,皱缩种子,1.0,10,-6,紫色种子,1.0,10,-5,无色种子,1.0,10,-5,甜粒种子,2.0,10,-6,小鼠,浅色毛皮,3.0,10,-5,粉红色眼,3.5,10,-6,人,血友病,2.0,10,-5,视网膜色素瘤,2.0,10,-5,软骨发育不全,5.0,10,-5,在,自然,状态下，基因突变的频率很低,资料四：,白化病患者,并指,玉米的白化苗,果蝇的白眼,资料五：,多害少利性,为什么大多数基因突变是有害的？,思考,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。,但是基因突变的有利与有害并不是绝对的，而是取决于它的生存环境。,镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者,(aa),不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型,(Aa),对疟疾的感染率，比正常人,(AA),低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。,（五）基因突变的意义,是,新基因,产生的途径,是生物变异的,根本来源,；,是生物进化的,原始材料,。,批判性思维,有人认为，自然条件下基因突变率很多低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？,这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。,（,P82,）,“,一母生九仔，连母十个样,”,，这种个体的差异，主要是什么原因产生的,?,基因重组,二、基因重组,1,、概念,生物在进行,有性生殖,过程中,控制,不同性状,的基因的重新组合。,2,、发生时期和原因,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,同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,二、基因重组,1,、概念,生物在进行,有性生殖,过程中,控制,不同性状,的基因的重新组合。,2,、发生时期和原因,减,后期,，,非同源染色体,上的非等位基因的自由组合。,减,四分体,时期，,同源染色体,上的,非,姐妹,染色单体之间发生交叉互换。,3,、意义,是生物变异的重要来源,对生物进化有重要意义。,产生,新的基因型,；,思考,试从基因重组的角度解释人群中个体性状多种多样的原因？,课堂巩固,C,A,1,下列有关基因突变的叙述，错误的是,（,）,A.,基因突变不一定由物理或化学因素诱发,B.,亲代的突变基因不一定能传递给子代,C.,突变的基因不一定有基因结构上的改变,D.,子代获得突变基因不一定能改变性状,2.,下列最不容易发生基因突变的细胞是,（,）,A,神经细胞,B,洋葱根尖分生区细胞,C.,受精卵细胞,D,精原细胞,D,A,3,与自然突变相比，诱发突变（ ）,A,对生物的生存是有利的,B,可以引起性状的定向改变,C,产生的性状都是显性性状,D,突变率比自然突变的高,4.,原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小（,）,缺失,4,个碱基对,B.,增加,4,个碱基对,C.,缺失,3,个碱基对,D.,置换单个碱基对,B,5.,下图为某植物细胞一个,DNA,分子中,a,、,b,、,c,三个基因的分布情况，图中,、,为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是（ ）,A,基因,a,、,b,、,c,均可发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性,B,、,也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变,C,一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期时间相对较长,D,在减数分裂的四分体时期，,b,、,c,之间可发生交叉互换,B,6,如图所示，哪些过程可以发生基因重组,（ ）,A.,B.,C.,D.,C,7,下列有关基因突变的叙述正确的是,( ),A.,基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序,B.,环境因素可诱导基因朝某一方向突变,C,个别碱基对的替换不一定会改变生物性状,D.,癌症的发生是几个正常基因突变成了原癌基因和抑癌基因,8,下列关于生物变异的说法，正确的是,（,）,A. DNA,分子中发生碱基对的替换、增添、缺失叫基因突变,B.,豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外来的,DNA,序列属于基因突变,C.,果蝇的核基因,Q,1,突变为,Q,2,后，正常情况下,Q,1,与,Q,2,会出现在同一个配子中,D.,由环境引起的变异一定是不可以遗传的,B,9,基因型为,AABb,的某雌性性动物进行细胞分裂的示意图，下列相关判断错误的是（ ）,A.,基因,a,是由基因,A,突变而来的或者来自于四分体时期的交叉互换,B.,该细胞在正常情况下可以形成两种极体或一种极体和一种卵细胞,C.,此细胞出现在减数第二次分裂，没有同源染色体,D.,此细胞中含有,2,条染色体、,4,条染色单体,A,10,下列有关变异的说法正确的是（,）,A.,基因型为,Aa,的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离,B.,基因,A,因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因,a,，这属于基因重组,C. YyRr,自交后代出现不同于亲本的新类型及肺炎双球菌的转化等过程中都发生了基因重组,D.,造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组,C,课堂小结：,不可遗传变异,可遗传变异,变异,类型,来源,基因突变,基因重组,染色体变异,概念,产生原因,特点,意义,概念,产生时期及原因,意义,（显微镜下可见）,1.,列表比较基因突变与基因重组的区别,作业,2.,完成生物作业（,31,）,再见，谢谢,