基因突变和基因重组

1、三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子： THE KAT SAT ON THE MAT THE HAT SAT ON THE MAT 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,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,变异能否遗传,想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？ 这种变异性状能遗传给子代吗？为什么,分析：

2、是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变,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,不遗传的变异,改变,改变,改变,判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传,遗传物质未发生改变,遗传物质发生改变,可遗传的变异,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,我帅呆,哼,一、基因突变,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

3、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,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,DNA,异亮氨

4、酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,精氨酸,探究碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,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、基因突变是否一定会改变生物性状，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,一个基因突变后产生的是它的等位基因,三）基因突变的结果,基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（A

5、a或aA）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化,思考：突变后的基因会遗传给后代么,有丝分裂的间期 减数第一次分裂间期,DNA复制时期,四）基因突变的时间,基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的失去分裂能力的细胞不易发生基因突变 基因突变频率：生殖细胞体细胞 分裂旺盛细胞 停止分裂的细胞,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,夏季涂抹防晒霜 青少年少上网，少用手机 不喝反复烧

6、开的水（含亚硝酸盐,物理因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和油炸食品,化学因素,分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变,接种乙肝疫苗,生物因素,六）基因突变的特点,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,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,探究 基因突变有何特点,短腿安康羊（中,基因突变发生在生物个体发育的什么时期,任何时期,二、在生物个体发育的任何时期发生随机性,花芽在分化时发生基因突变,三、 基因突变是不定向的不定向性,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,

7、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,白化苗,五、大多数突变是有害的多害性,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,基因突变中，有利突变多，还是有害突变多,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,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

8、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,A

9、B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,3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多,三）基因重组的特点,1、变异概率高，几乎100% 2、只有通过有性生殖过程才能实现的,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,四）基因重组的意义,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，

10、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,是生物进化的原始材料,是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义,突变频率低，但普遍存在,有性生殖中非常普遍,产生了新基因，出现了新性状,不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合,所有生物（包括病毒,进行有性生殖的真核生物,基因突变与重组的联系,1、均使生物产生可遗传变异 2、基因突变是基因重组的基础 3、两者均产生新的基因型，可能产生新的表现性,不同生物的可遗传变异来源,病毒,基因突变,原核生物,基因突变,真核生物,基因突变、基因重组、染色体变异,思维拓展,课 堂 练 习,D,1. 下列现象中属于可遗传的变异的是（ ） A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 B、人由于晒太阳皮肤变黑 C、无籽番茄没有种子 D、人类的色盲病,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,2. 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