第4章第1节基因突变及应用

1、 1910 1910年，赫里克医生年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形。长又弯的镰刀形。为什么会出现这样的性状为什么会出现这样的性状? ?正常红细胞正常红细胞镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症 1956 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型年，英

2、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，有一处细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 两面凹的圆饼状两面凹的圆饼状性状性状 缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 c ct tt tg ga aa adnadna正常蛋白质正常蛋白质蛋白质蛋白质异常异常蛋白质蛋白质镰刀型细胞镰刀型细胞dnadna的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换病因分析病因分析g ga aa amrnamrnac ca at tg gt ta ag gu ua adnadna分子中发生分子中

3、发生碱基对碱基对的的替换、增添替换、增添和和缺失缺失，而引，而引起的起的基因结构基因结构的改变。的改变。 增增添添缺缺失失替替换换二、基因突变二、基因突变（发生在（发生在 时）时）间期：间期：dnadna复制复制基因突变是否一定会引起蛋白质结构的改变？基因突变是否一定会引起蛋白质结构的改变？基因突变的类型基因突变的类型生化突变生化突变致死突变致死突变苯丙酮尿症苯丙酮尿症形态突变形态突变镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症基因突变的特点基因突变的特点1010-5-51010-8-8有害性有害性基因基因a可向不同方向突变成它的等可向不同方向突变成它的等位基因位基因(a1、a2、a3）所有生物所有生物;

4、 ;任何个体发育阶段和任任何个体发育阶段和任何部位的细胞均会基因突变何部位的细胞均会基因突变基因基因a 突变突变 基因基因(a1、a2、a3）诱发基因突变的因素诱发基因突变的因素思考与讨论：思考与讨论：由于由于dnadna碱基对的改变，是否一定会引起蛋白碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质结构的改变？质结构的改变？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变发生的时间基因突变发生的时间: :dnadna复制复制时时( (有丝分裂的间期有丝分裂的间期和和减数第一减数第一 次分裂间期次分裂间期) )1.1.突变发生在突变发生在配子配子中中, ,可传给后代可传给后代. .2.2.突变发

5、生在突变发生在体细胞体细胞中中, ,一般不能遗传一般不能遗传. .基因突变的意义基因突变的意义作业基因突变的应用基因突变的应用 “ “黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒 太空南瓜太空南瓜作业基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别? ?1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它能产生新的改变，它能产生新的_ 发生时期：发生时期：_ 特点：特点： 2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因，可产生新基因，可形成新的形成新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：非常丰富非常丰富结构结构基因基因细胞分裂间期（细胞分

6、裂间期（dnadna复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中( (减数分裂减数分裂) )作业普遍性普遍性 多方向性多方向性稀有性稀有性 可逆性可逆性 有害性有害性基因基因结构的改变结构的改变基因的基因的重新组合重新组合间期间期减减过程中过程中形态形态突变、突变、生化生化突变、突变、致死致死突变突变基因基因自由组合自由组合、基因基因交叉互换交叉互换产生产生新基因新基因产生产生新基因型新基因型变异的变异的根本来源根本来源 生物生物多样性多样性的原因的原因诱变诱变育种育种杂交杂交育种育种作业1 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 a a基因重组基因重组

7、 b b染色体数目变异染色体数目变异 c c染色体结构变异染色体结构变异d d基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 a a减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 b b受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 c c有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 d d通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中课堂巩固课堂巩固da作业3 3、某自花传粉植物连续几代开红花，一、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是其原因是 a a基因突变基因突变 b b基

8、因重组基因重组 c c基因分离基因分离 d d环境影响环境影响a作业4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人b a、 基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 b、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 c、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 d、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病作业5 5、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自异主要来自 a.a.基因突变基因突

9、变 b.b.基因重组基因重组 c.c.环境影响环境影响 d.d.染色体变异染色体变异b作业作业思考思考1 1、在一个、在一个dnadna分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 a.a.不能转录不能转录 b.b.不能翻译不能翻译 c.c.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 d.d.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变2 2、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为 300300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合个碱基对，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，差异可能为成的蛋白质分子相比较，差异可能为 a a只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 b b长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 c c长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 d da a、b b都有可能都有可能精典例题精典例题经典例题经典例题1.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 a都是有利的都是有利的 b都是定向的都是定向的 c都是隐性突变都是隐性突变 d诱发突变率高诱发突变率高2.基因基因a与与a1、a2、a3之间