基因突变和基因重组优质课

基因突变基因重组染色体变异,生物的变异,不可遗传的变异可遗传的变异,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。,变异能遗传吗？,三位同学在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)”时，分别抄成了以下的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？,问题探讨,（一）实例：镰刀型细胞贫血症,一、基因突变,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。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。,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,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、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,碱基对的替换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（AAAa）,有丝分裂的间期减数第一次分裂间期,DNA复制时期,（三）基因突变的时间,（四）基因突变的结果,是产生新基因的基本途径。（一个基因突变后产生的是它的等位基因即Aa或aA,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构）,（五）基因突变的原因,自发突变：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。诱发突变：,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,遗传信息改变,DNA,DNA,差错,内因：,碱基变化,外因：,物理因素,化学因素,生物因素,脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变,碱基对的替换、增添、缺失,基因结构发生改变,产生等位基因（A1a1、a2）,复制,引起,细菌无抗药性抗药性棉花正常枝短果枝果蝇红眼白眼家鸽羽毛白色灰红色人正常色觉色盲,常见突变性状：,一、在生物界普遍存在普遍性,玉米白化苗,人类多指,（六）基因突变的特点,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期，任何部位,二、在生物个体发育的如何时期发生随机性,三、基因突变是不定向的不定向性,灰老鼠,黑老鼠,黄老鼠,小资料,四、突变率低低频性,自然状态下，基因突变的频率是很低的。,高产黄豆高产青霉菌株,有利的,有害的,五、大多数突变是有害的多害少利性,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.,（七）基因突变的意义,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？,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换,二、基因重组,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,2.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,C,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,课本练习：CBA,基因的分子结构发生改变。,不同基因的重新组合。,细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添,减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；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。,外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。,有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。,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