高中生物-基因突变和基因重组教学课件设计

第五章

基因突变及其他变异黑老鼠灰老鼠黄老鼠

太空南瓜王这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。基因型

+环境条件（改变）（改变）（改变）表现型与基因型的关系生物体遗传性状的改变就是生物的变异表现型

普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子

不可遗传的变异

太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒可遗传的变异表现型基因型+

环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）（改变）可遗传的变异

（如：色盲）来源基因突变染色体变异基因重组诱因（改变）（改变）

通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉。变异的类型可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。由于遗传物质发生了改变，其后代将可能继承这种改变生物变异的类型

1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。正常型红细胞镰刀型红细胞一、基因突变的实例正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…

1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。

1956年，英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，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变CTTGAAGAA

镰刀型细胞贫血症是由________引起的一种遗传病(由于DNA中发生碱基的______而引发___________改变)。病因：基因突变基因结构_____原因根本_____原因直接替换相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.思考：

DNA中除了上述的“碱基发生替换”外，还可能有什么情况会引发基因碱基对排列顺序发生改变呢？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的

、

和

，而引起的

的改变。

替换增添缺失基因结构（二）基因突变的概念：思考与讨论：①由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？2.基因突变发生的时期细胞分裂的分裂间期

DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）生殖细胞中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）

其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞；突变发生的时期越早，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。物理因素：化学因素：生物因素：3.基因突变的原因如X射线、γ射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等。包括病毒和某些细菌等。外因内因：DNA分子复制偶尔发生错误，DNA碱基组成发生改变等。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——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：1、普遍性；讨论与思考玉米白化苗人类多指短腿安康羊（中）以植物的个体发育为例：开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵（2）哪些细胞能发生基因突变？发育的任何时期都可能突变具有分裂间期的细胞都能突变2、随机性；（1）基因突变发生在生物个体发育的什么时期？（3）分裂间期DNA都要复制，那么是否不同DNA都可能突变？不同DNA，DNA的不同部位都可能突变3、基因突是不定向的基因突变会产生一种或多种等位基因基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料4、低频性；例：果蝇约有104对基因，假定其每个基因的突变率都是10-5，对于一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数约为多少？2×104×10-5×108=2×107个可为生物进化提供大量的原材料白化苗5、少利多害性但突变的有害和有利也并不是绝对的，往往取决于生物生存的环境具有对抗生素抗性的大肠杆菌----适应的相对性一名非洲白化病儿童自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期,任何DNA，DNA的不同位点自然界突变率很低：10－5-

10-8多数有害,少数有利——取决于是否适应环境①普遍性:②随机性:③低频性:⑤少利多害性：一个基因可以产生一个以上的等位基因④不定向性：(打破对环境的适应性)基因突变的特点（六）基因突变的意义1.基因突变是产生新基因的途径

2.是生物变异的根本来源，3.为生物进化提供了最初的原材料。原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。①打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变?如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料1.概念:

是指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。二、基因重组减数第一次分裂后期

同源染色体

分开，非同源染色体自由组合减Ⅰ中期初级精母细胞2、基因重组什么时候发生的?同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。四分体时期3、基因重组的途径途径1：基因自由组合（减I后期）途径2：基因互换（减I前期，四分体时期）途径3：转基因（DNA重组技术）

两个亲本的杂合性越高，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。基因重组是通过有性生殖过程实现的。

产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。4、基因重组的特点:5、基因重组的意义:有性生殖中非常普遍突变频率低，但普遍存在发生可能生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义生物变异的根本来源，生物进化的原始材料意义有性生殖过程中进行减数分裂形成配子外界