（使用）5.1基因突变和基因重组（精品）

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,龙生,龙，凤生凤，老鼠的儿子会,打洞，这说明生物具有,_,的现象。,遗传,一母生,九,仔，连母十个样，这说,明生物具有,_,的现象。,变异,生物界中的变异现象,生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”？,是指亲代和子代个体间的差异。,变异能否遗传？,是否所有的变异都能遗传给后代？,表现型,基因型,环境,讨论一：三者之间的关系是怎样的？在它们之间填写内容？,生物的表现,表现型,基因型,环境,（不可遗传的变异）,诱因,（改变）,（改变）,（改变）,讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？,基因重组,染色体变异,基因突变,（遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,（可遗传的变异）,生物的变异,第,5,章 基因突变及其他变异,第,1,节,基因突变和基因重组,一,.,基因突变,1910,年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。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形，而是又长又弯的镰刀形，称,镰刀型细胞贫血症,。,动一下脑,:,为什么会出现这样的性状,?,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,.,血红蛋白究竟出了什么问题？,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,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,。,正常,异常,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,_,原因,镰刀型细胞贫血症是由,引起的一种遗传病。,病因：,DNA,分子中碱基对,替换,根本,探究,第,6,位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代的根本原因是什么,？,分析：,A,T,T,A,替换,直接,原因,决定,谷氨酸缬氨酸,思考,:,DNA,的碱基对还有可能发生什么的变化？,G,C,增添,缺失,替换,基因突变的概念,由于,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,.,就叫做基因突变,.,DNA,A U C C G C,A C C G,C,苏氨酸,丙氨酸,mRNA,A T C C G C,T A G G C G,正常,异亮氨酸,精氨酸,碱基对缺失,A C C G C,T G G C G,基因突变的实例,碱基数目增添,肽链：起始,-,缬,-,异亮,-,亮,-,甘,-,终止,mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-,肽链：起始,-,甘,-,天冬,-,脯,-,精,-,缬,-,-TAC-,C,CA-TTA-GGA-GCC-CAT-,-ATG-,G,GA-TAT-CCT-CGG-GTA-,DNA,mRNA：,-,AUG-,GGA-UAU-CCU-CGG-GUA-,-TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT-,-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-,-,DNA,突变前,突变后,+C,+G,此处插入一个碱基对,思考？,基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？,DNA,A U C C G C ,A,U,U,C G C,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,A T C C G C,T A G G C,G ,正常,T A,A,G C,G,A T,T,C G C ,碱基对替换,精氨酸,1,、,(,选择填空,),某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传信息）,；基因数量,；,性状,.,(,一定不变,;,一定改变,;,可能改变,),2,、血红蛋白基因转录的模板链上的,CTT,变成,CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果,CTT,突变成了,CTC,，其结果如何？,性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,1,、,哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,2,、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？,一种氨基酸可能有几种密码子,显性纯合子突变成杂合子（,AA,Aa,）等等,碱基对的替换,思考,：,讨论,1,、基因突变发生的时期？,2,、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,（一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,3,、发生基因突变的基因与原来基因相同吗？,实质：产生,新基因（一般为原基因的等位基因）,基因突变的原因,物理因素,化学因素,生物因素,紫外线,X,射线,其它各种辐射,亚硝酸,碱基类似物,苯环类似物,复制偶发错误,碱基组成改变,内部因素,外部因素,(08,广东生物,)25,如果一个基因的中部缺失了,1,个核苷酸对,.,可能的后果是,（多项选择）,A,没有蛋白质产物,B,翻译为蛋白质时在缺失位置终止,C,所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸,D,翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化,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,精典例题,细菌 无抗药性,抗药性,棉花 正常枝,短果枝,果蝇 红眼,白眼,长翅,残翅,家鸽 羽毛白色,灰红色,人 正常色觉,色盲,正常肤色,白化病,你认为突变有什么特点？,常见突变性状：,一 普遍性,讨论与思考,短腿安康羊（中）,玉米白化苗,人类多指,探究,基因突变有何特点？,开花结果的植株,胚,幼苗,具,根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,1,、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,二 随机性,探究,基因突变有何特点？,思考,基 因,突变率,大肠杆菌组氨酸缺陷型基因,210,果蝇的白眼基因,410,5,果蝇的褐眼基因,310,5,玉米的皱缩基因,110,小鼠的白化基因,110,5,人类色盲基因,310,5,小资料,三,低频性,探究,基因突变有何特点？,四,不定向,性,探究,基因突变有何特点？,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,经诱变处理的黑色家鼠产生的子代,显性突变,隐性突变,白化苗,五,多,害,少利性,白化病,为什么呢？,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。,探究,基因突变有何特点？,1,基因突变的结果是什么？新的基因产生的新性状对生物的生存是都有利吗？自然环境会选择哪些个体生存下来？,思考：,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，是生物进化的原始材料。,产生了新基因,;,有利变异,取决于环境,;,小结：,基因突变的概念,:,基因突变的原因,:,基因突变的特点,:,基因突变的意义,:,“一猪生九仔，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,基因重组,1.,基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。,思考：为什么子二代会出现亲代没有的表现型？,基因自由组合,2,类型,:,基因的自由组合,:,非同源染色体上的非等位基因的组合,.,基因的交叉互换,:,同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换,.,思考,1:,人的体细胞中有,23,对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞,?,思考,2:,你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗,?,由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性,.,3,、意义,：,基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义,1,、基因重组中有无新的基因产生？,没有新基因，但有新的基因型,2,、发生基因重组的条件,1,、进行有性生殖的生物,2,、控制不同性状的基因，至少是两对或两对以上的基因,小结：基因突变与基因重组的比较,基因突变,基因重组,定义,发生,时间,原因,实质,意义,碱基对增添,|,缺失,|,替换引起,基因结构变化,产生新基因,产生新基因型,生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料,有性生殖中，控制不同性状的,基因重新组合的过程,自然突变、人工诱变,细胞分裂间期，,DNA,复制,过程中,减数第一次分裂前、后期,生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。,非同源染色体自由组合,交叉互换,2.,进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是 （）,A.,基因重组,B.,基因突变,C.,染色体变异,D.,生活条件改变,1.,一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是,(,）,A.,自然杂交,B.,自然选择,C.,基因突变,D.,基因重组,课 堂 练 习,C,A,4.,利用激光对,DNA,进行修复，生物学上称之为 （）,A.,基因突变,B.,基因重组,C.,基因互换,D.,染色体变异,3.,下列有关基因突变的说法，不正确的是,()A.,自然条件下，一种生物的突变率是很低的,B.,生物所发生的基因突变一般都是有利的,C.,基因突变在自然界的中广泛存在,D.,基因突变可产生新的基因，是生物变异的,主要来源,B,A,5.,下图中，基因,A,与,a,1,a,2,a,3,之间的,关系，不能表现的是,(),A.,基因突变是不定向的,B.,等位基因的出现是基因突变的结果,C.,正常基因与致病基因可以转化,D.,图中基因的遗传遵循自由组合定律,A,a,1,a,2,a,3,D,在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是,（）,致使（,),基因,基因,基因,某化合物,酶,酶,酶,鸟氨酸,瓜氨酸,精氨酸,6.,下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：,如果酶,和酶,正常，酶,活性丧失则能否合成,鸟氨酸和精氨酸,?(,）,原因是（,),基因,发生突变，酶,缺乏,不能形成精氨酸,能合成鸟氨酸不能合成精氨酸,酶,失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。,引起突变的原因,-,人类史上的灾难,一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。,当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。,战争与生态破坏,引起突变的原因,-,人类史上的灾难,一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内,切尔诺贝利核电站发生大爆炸,。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界 最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。,植物的个体发育,开花结果的植株,胚,幼苗,具,根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？,基因突变的特点,随机性,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,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,