(全国百强校.湖北省监利县第一中学)第五章第1节基因突变和基因重组

生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”？,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,基因突变,生物的变异,不可遗传的变异可遗传的变异,基因重组,染色体变异,生物体内遗传物质没有改变,生殖细胞内遗传物质的改变,课堂练习,下列变异属于可遗传变异的是（）玉米单组自交后代出现白化苗，后代仍白化水肥充足，玉米穗大粒多三倍体无籽西瓜豌豆的黄皱与绿圆类型的出现旧社会妇女缠足而产生的“小足”A.B.C.D.,C,思考?,1、环境因素引起的变异就一定是不可遗传的变异吗？2、遗传物质发生变异就一定改变性状吗，一定是可遗传变异吗？,基因突变和基因重组,孙月平,第一节,8,学习目标1.通过分析基因的表达过程，总结基因突变的定义、发生时期、能否遗传2.通过资料分析总结基因突变的原因、特点及意义。3.通过对减数分裂过程的回忆，掌握并辨别基因重组的概念、类型、意义。,9,学习目标一1.通过分析基因的表达过程，总结基因突变的定义、发生时期、能否遗传2.通过资料分析总结基因突变的原因、特点及意义。,10,自主学习1：阅读P80-82，回答：1.镰刀型细胞贫血症的根本原因和直接原因2.基因突变的概念3.基因突变发生的时期4.突变的基因一定能遗传给后代吗？5.引发基因突变的原因有哪些？6.基因发生突变后，遗传信息是否改变？生物性状是否改变？为什么？7.基因突变有哪些特点？有什么意义？,镰刀型细胞贫血症,（一）基因突变的实例,资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。,正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,探究正常血红蛋白究竟出了什么问题？,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_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？,直接原因,决定,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。,探究DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,1、概念：DNA分子中发生碱基对的_、_和_，而引起的_的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,（二）基因突变的概念,思考：1、哪一种基因突变对性状改变的几率最小？,碱基对的替换2、基因突变不一定改变生物性状的原因有一种氨基酸可能有几种密码子显性纯合子突变成杂合子（AAAa）突变的序列是不具遗传效应的碱基序列,例1.(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构；基因数量；性状。(填一定不变或一定改变或可能改变),一定改变,一定不变,可能改变,有丝分裂间期,减数第一次分裂的间期,体细胞可以发生基因突变,生殖细胞中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,（三）基因突变发生的时间,1.“神七”带一批种子上天进行育种，选择的是“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？,2.DNA的复制发生在什么时间？,分裂间期,（四）基因突变的原因,自然条件下DNA偶尔复制错误例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,1.能引起癌症的内因（自发突变）：,：,2.能引起癌症的内因（诱发突变）：,19,资料一：,(五)基因突变的特点（阅读课本P82）,基因突变具有普遍性,所有生物,20,资料二：,基因突变具有随机性,任何时期、任何细胞、任何DNA、DNA的任何部位,21,资料三：,基因突变是不定向的,能产生一个或一个以上的等位基因,22,基因突变的频率很低,资料四：,23,绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。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。,多害少利,资料五：,利、害是相对的，与环境有关,基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在如：人正常色觉色盲,可发生在任何时期-个体发育的任何时期和部位,自然界突变率很低：105-10-8,(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利,普遍性:,随机性:,低频性:,多害性：,不定向性：Aa1或Aa2-产生一个以上的等位基因,25,基因突变的应用诱变育种,没想到吧？40多公斤重唉！,单重3-4斤，吃掉一根不容易！,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.,（六）基因突变的意义,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,二、基因重组,在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。,（一）基因重组的概念,方式,、非同源染色体上的非等位基因自由组合,2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交叉互换,减数第一次分裂后期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,（二）基因重组发生时期,减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,意义,基因重组中有无新的基因产生？有无新的基因型和表现型形成？,是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。,思考,（三）基因重组的意义,32,产生新的_,产生新的基因型,碱基对的_,自由组合、_,一般在间期DNA复制时,_分裂,_产生的途径；_的根本来源；_的原材料,生物_的来源之一对_有重要意义,比较：基因突变-基因重组,基因,增添、,减数第一次,交叉互换,新基因变异进化,变异生物进化,缺失、替换,基因突变和基因重组比较,基因分子结构发生了改变，从而改变了遗传信息，可表达出新性状。,现有非等位基因之间重新组合，产生了新的基因型配子和个体，从而使性状重新组合。,遗传物质(DNA)复制过程(细胞分裂间期),有性生殖中的减数分裂过程中,外部条件巨变和内部因素相互作用,不同个体间杂交，有性生殖中的减数分裂,小,大,生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。,生物变异的丰富来源，形成生物多样性的重要原因之一，为生物进化提供了丰富的原材料。,所有生物均可发生，具有普遍性。,只适用于真核生物的有性生殖中的细胞核遗传,1.基因突变一定会改变了生物的（）A.遗传方式B.遗传规律C.遗传信息D.遗传性状,C,2.若一对夫妇所生育的子女中，性状差异较多，这些变异主要来自（）A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异,B