基因突变和基因重组

1、学习目标：学习目标：1.1.举例说明基因突变的特点举例说明基因突变的特点和原因。和原因。2.2.举例说明基因重组类型。举例说明基因重组类型。3.3.说出基因突变和基因重组说出基因突变和基因重组的意义。的意义。基因突变和基因重组基因突变和基因重组1 1、一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程、一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中，水、肥、光特别充足，所结种子大而饱满，中，水、肥、光特别充足，所结种子大而饱满，但这样的种子种下去，结出的却是普通种子但这样的种子种下去，结出的却是普通种子 。2 2、下图是太空椒（普通青椒种子邀游过太空、下图是太空椒（普通青椒种子邀游过太空后培育而成）与普通青椒对

2、比，果实明显增大，后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，种植下去，仍然是肥大果实。种植下去，仍然是肥大果实。 （改变）（改变）（改变）来源诱因生物变异的类型生物变异的类型仅仅由环境不同引仅仅由环境不同引起，遗传物质没有起，遗传物质没有改变，不能进一步改变，不能进一步遗传给后代。遗传给后代。由遗传物质改变引起由遗传物质改变引起1 1、下面叙述的变异现象，可遗、下面叙述的变异现象，可遗传的是传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状有特定的形状 C C开红花的一株豌豆自交，后开红花的

3、一株豌豆自交，后代部分植株开白花代部分植株开白花C C 1910年，赫里克医生的诊所来了一位年，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，是黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫镰刀型细胞贫血症血症。 一、一、基因突变基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例正常红细胞正常红细胞镰刀形红细胞镰刀形红细胞为什么谷氨酸会被缬氨酸取为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？代呢？ 1956年

4、，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者状细胞贫血症患者血红蛋白异常血红蛋白异常，一条多肽，一条多肽链上的链上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 血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸mRNADNACTT突变突变 红细胞红细胞 圆饼状圆饼状 镰刀型镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因分析GAAGUACATGAAGTA相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmR

5、NA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程: :( (根本原因根本原因) )( (直接原因直接原因) ) 镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了对发生了_产生的。产生的。病因：病因：替换替换替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段的增添、缺的增添、缺失或替换，改变了失或替换，改变了遗传信息。遗传信息。

6、A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 本质：本质： DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、 和和 ，而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。 增添增添缺失缺失替换替换（二）基因突变的概念：（二）基因突变的概念： 基基因内部核酸分子上的因内部核酸分子上的特定核苷酸序特定核苷酸序列发生改变列发生改变的现象或过程的现象或过程思考与讨论：思考与讨论：1 1、基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质、基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？（性状）的改变？2 2、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

7、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D精典例题精典例题2 2、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3 3、若某基因原为、若某基因原为30

8、3303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成的蛋个碱基对，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DD精典例题精典例题( (三三) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂

9、间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代） DNA DNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误. .3 3、人类能遗传给后代的基因突变常人类能遗传给后代的基因突变常发生在发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期C精典例题精典例题白化苗白化苗白色皮毛牛犊白色皮毛牛犊白眼果蝇白眼果蝇短腿的安康羊短腿的安康羊

10、（四）、（四）、基因突变的特点基因突变的特点、普遍性、普遍性: :基因突变可发生在任何基因突变可发生在任何生物个体发育生物个体发育的任何时期的任何时期突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，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。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。、多方向性：、多方向性： 基因突变是基因突变是不定不定向向的。的。基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色

11、盲基因人类色盲基因3105小资料小资料3 3、稀有性：稀有性： 突变率突变率低低；白化苗白化苗4 4、有害性：有害性：大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。放射性污染放射性污染( (六六) )基因突变的结果和意义基因突变的结果和意义生物变异的生物变异的根本根本来源，为进化提供原材料来源，为进化提供原材料常见突变性状：常见突变性状：果蝇果蝇 ：红眼：红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 ：羽毛白色：羽毛白色灰红色灰红色 人人 ：正常色

12、觉：正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病 基因突基因突变的结果变的结果往往往使往使一个基一个基因因变成它的变成它的等位基因等位基因, ,即产生了即产生了新新的基因的基因. .基因突变的意义基因突变的意义:二、二、基因重组基因重组1 1、概念、概念: :有有性生殖过程性生殖过程时时, ,控制不同性状的基控制不同性状的基因重新组合，因重新组合，导致后代不同于亲本类导致后代不同于亲本类型的现象或过程。型的现象或过程。2 2、类型、类型: :基因的自由组合基因的自由组合: :基因的互换基因的互换: :非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹

13、染色单体之同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换间发生局部互换.(.(交叉互换交叉互换) )3.3.发生时期：发生时期：有性生殖有性生殖减数分裂过程中。减数分裂过程中。减一前期减一前期减一后期减一后期非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合YyrRYyRrYr和和yRYR和和yrAabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换思考思考:一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对等位基因分别位于对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行对同源染色体上）的生物进行杂交时，杂交时，F2可能出现的表

14、现型可能出现的表现型就有就有 种。种。220=10485764 4、意义、意义: :通过有性生殖过程实现的，基因重组的通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果导致结果导致生物性状的多样性生物性状的多样性，为动植物，为动植物育种和生物进化育种和生物进化提供丰富的物质基础。提供丰富的物质基础。2 2、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.染色体变异染色体变异 D.D.环境变化环境变化A1 1、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变、若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小结：基小结：基因突变和基因重组引起的变异有什么区别因突变和基因重组引起的变异有什么区别? ?1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时