基因突变课件

第5章基因突变及其他变异§5.1基因突变和基因重组

太空南瓜王（经过太空遨游，也就是经过辐射的）把其种子种下去后所结仍是太空南瓜王3.5kg7kg3.5kg甘蓝拉萨北京资料2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。为什么会这样呢？不遗传的变异基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。变异的类型可遗传的变异：不遗传的变异：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。由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变生物变异的类型ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸异常血红蛋白GAACTT谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸血红蛋白正常异常G□AG□AC□T突变G□A[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？思考与讨论：1.查教材65页的密码子表完成下面图解，按图解说明镰刀型细胞贫血的病因？TAUA肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。导致蛋白质结构改变。2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变，

变成了。CTTGAACATGTA（碱基对替换TA）临床表现血红蛋白氨基酸mRNADNA正常表现正常谷氨酸CTTGAAGAA镰刀型贫血异常缬氨酸CATGTAGUA正常表现正常谷氨酸GAGCTCGAG单击画面继续碱基数目增减2、碱基顺序和数目改变了呢？1、其它碱基种类改变了呢？碱基对的改变是否一定会引起性状的改变？┯┯┯┯

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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。替换增添缺失基因分子结构基因突变的概念：英语句子对比类比推理ThefatcatatethebigratThefatcatratethebigratThefatcatrratethebigratThefatcatrrratethebigrat想一想，如果在DNA的基因序列中增加（或减少）1个，或2个碱基、3个碱基哪种情况对对蛋白质的影响最小？４.基因结构处于什么状态时是最不稳定的？1、基因突变中基因的位置与数量有没有改变？改变的是什么？2、碱基对的替换、增添、和缺失哪种类型对蛋白质影响最小？３、基因突变都会传给后代吗？二.基因突变发生的时间

细胞周期中的分裂_____期（DNA在进行复制时双链打开，碱基暴露容易受外界或内部因素的干扰而发生差错)

间思考：太空育种为什么用种子或幼苗而不是成熟植株？三基因突变的结果：

使一个基因变成它的等位基因

三、基因突变的结果【自主学习】阅读书本P43小字部分，寻找诱发基因突变的原因。究竟是什么原因导致基因突变呢？易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素：X射线、激光等,化学因素：亚硝酸、碱基类似物等生物因素：病毒、细菌等四、基因突变的原因夏季涂抹防晒霜化疗法抑制癌细胞增殖青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素化学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利用或回避了哪种因素案例：北京市民李发君的妻子朱继荣2002年8月初买了一辆新车作为上下班的交通工具，9月底就发现身上有大量出血点。10月被正规医院诊断为重症再生障碍性贫血（白血病），治疗5个月后宣告治疗无效病逝。由于苯中毒可导致重症再生障碍性贫血，朱也是继买车后才出现病症，于是李在中国室内装饰协会下属的室内环境监测中心进行车内空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就是这辆新车。如果没有这些因素，基因突变会不会发生？？基因突变的类型诱发突变：自然突变：在人为因素的干预下发生的基因突变。在没有人为因素的干预下，基因产生的变异。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——色盲正常肤色——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：

结论一基因突变具有普遍性短腿安康羊（中）资料一：资料二：基因突变可以发生在1、生物个体发育的任何时期2、可发生在细胞内不同的DNA分子上3、可发生在同一DNA分子的不同部上结论二基因突变具有______性随机性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵1.在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？思考与讨论：2.基因突变可能发生在哪些细胞中？3.基因突变都能传递给后代吗？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。体细胞和生殖细胞均可生殖细胞可以，体细胞一般不能传递生物表现型突变体肺炎球菌青霉素抗性1.0×10-7玉米皱缩种子1.0×10-6紫色种子1.0×10-5无色种子1.0×10-5甜粒种子2.0×10-6小鼠浅色毛皮3.0×10-5粉红色眼3.5×10-6人血友病2.0×10-5视网膜色素瘤2.0×10-5软骨发育不全5.0×10-5结论三：基因突变的资料三：频率很低白眼W血红眼Wb1象牙眼Wi樱红眼Wc杏红眼Wa伊红眼Wc浅黄色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W∞结论四：基因突变的方向是不确定的，可逆的资料四：绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)对疟疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。结论五：基因突变的有害性是相对的，但少利多害。资料五：1、普遍性2、随机性3、低频性4、不定向性5、少利多害性五、基因突变的特征产生新基因形成新性状生物进化的原始材料六、基因突变的意义基因突变生物变异的根本来源七人工诱变育种上的应用

我国自1987年以来，成功地利用返回式卫星进行了多次农作物科学培育实验。这种进入太空又返回地面的太空种子，经历了种种遗传变异后培育出的各种稻麦、蔬菜，不仅品质好，而且产量高，农作物产量可提高8%~20%，水稻蛋白质含量提高12%，青椒的维生素C含量提高5%。实例1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？3.人工诱变育种有什么优缺点？诱变育种小结利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。原理：基因突变优点：提高变异频率，加速育种进程，创造新类型缺点：成功率低,有利个体往往不多需大量处理材料实例：青霉素高产菌株“黑农五号”大豆基因突变一、定义：

DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。二、时间及结果三、原因

自发突变人工诱变：四、特征

频率低、不定向、随机性、普遍性、大多有害五、意义是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。六、人工诱变育种物理、化学、生物因素“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组二、基因重组1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2、来源:①基因的自由组合:②基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.后一页非同源染色体上的非等位基因自由组合BaAbaBAb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb3、意义:是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义.基因重组能否产生新的基因？基因突变和重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________特点：①普遍性、②随机性、③___________、④不定向性。

2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）突变率低基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中(减数分裂)非常丰富小结：基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组定义发生时间原因特点实质意义碱基对增添|缺失|替换引起基因结构变化，产生新基因不产生新基因，产生新基因型生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合的过程普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。非常丰富自发突变、诱发突变细胞分裂间期，DNA复制过程中减数第一次分裂前、后期生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。非同源染色体自由组合|交叉互换1、下面叙述的变异现象，可遗传的是

A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C．通过美容手术，单眼皮能变成双眼皮

D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花D练一练2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期c3.诱发突变与自然突变相比，正确的是

A．都是有利的B．都是定向的C．都是隐性突变D．诱发突变率高D14、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

A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异5.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,将使正常人BA、基因产生突变,使此人患病B、无基因突变,性状不遗传给此人C、基因重组,将病遗传给此人D、无基因突变,此人无病,其后代患病

更上一层⑴在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是（）致使（)

基因Ⅰ基因Ⅱ基因Ⅲ某化合物酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅲ鸟氨酸瓜氨酸精氨酸6.下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：⑵如果酶Ⅰ和酶Ⅲ正常，酶Ⅱ活性丧失则能否合成鸟氨酸和精氨酸?(）原因是（)

基因Ⅲ发生突变，酶Ⅲ缺乏不能形成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸酶Ⅱ失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。红花的后代变成了蓝紫色再见！链结镰刀型贫血症在非洲发病率较高的原因携带者(杂合体)表现为轻度贫血，但对恶性疟疾有较强的抵抗力，由于自然选择的结果，使这一基因在非洲恶性疟疾猖獗的地区较多保留了下来。单击画面继续下页基因性状杂合体的红细胞┯┯┯ＧＡＴ

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