基因突变和基因重组公开课

关于基因突变和基因重组公开课生物界中的变异现象第2页,共39页，2024年2月25日，星期天什么叫“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。变异是否都能遗传？第3页,共39页，2024年2月25日，星期天为什么这种变异性状不能遗传给子代？分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。例1：第4页,共39页，2024年2月25日，星期天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例2：第5页,共39页，2024年2月25日，星期天表现型

基因型

环境

（不遗传的变异）（改变）（改变）（改变）基因突变染色体变异基因重组（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）变异是否都能遗传？否第6页,共39页，2024年2月25日，星期天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变异类型判断关键:遗传物质是否改变笔记1第7页,共39页，2024年2月25日，星期天我帅呆！哼…基因突变

第8页,共39页，2024年2月25日，星期天

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。一、基因突变的实例第9页,共39页，2024年2月25日，星期天

1956年，英国科学家英格拉姆发现患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。第10页,共39页，2024年2月25日，星期天CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸血红蛋白正常异常GUACATGTA突变GAA

直接原因（氨基酸的替换）根本原因

镰刀型细胞贫血症病因：（DNA分子中碱基对的替换）控制合成血红蛋白分子的DNA分子一个碱基对发生替换（A—T替换为T—A）导致基因结构的改变，从而引起所编码的血红蛋白的改变。第11页,共39页，2024年2月25日，星期天替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

基因（DNA片段）A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

思考：除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？第12页,共39页，2024年2月25日，星期天

DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换二、基因突变的概念笔记2第13页,共39页，2024年2月25日，星期天1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？思考：碱基对的替换2、基因突变形成的性状能否遗传？怎样遗传？三、基因突变的时期DNA复制时期有丝分裂的间期减数第一次分裂间期①如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，②如果基因突变发生在减数第一次分裂间期，【植物体细胞无性繁殖例外】一般只影响当代，不能遗传阅读P81则将遵循遗传规律随配子传递给后代笔记3第14页,共39页，2024年2月25日，星期天基因突变是如何产生的呢？X射线照射X射线、紫外线等易诱发基因突变的因素①物理因素亚硝酸、碱基类似物等②化学因素病毒、某些细菌等③生物因素四、基因突变的原因第15页,共39页，2024年2月25日，星期天夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水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以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？接种乙肝疫苗生物因素第16页,共39页，2024年2月25日，星期天AAAaAaaaaA一个基因突变后产生的是它的等位基因Aa隐性突变aA显性突变不改变染色体上基因的数量和位置五、基因突变的结果第17页,共39页，2024年2月25日，星期天第18页,共39页，2024年2月25日，星期天基因突变的结果是产生了一个新的基因，该基因与原基因是什么关系？染色体上基因的数量发生改变了吗？等位基因没有思考:第19页,共39页，2024年2月25日，星期天常见突变性状：①普遍性—在生物界普遍存在玉米白化苗人类多指短腿安康羊（中）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——白化病第20页,共39页，2024年2月25日，星期天胚幼苗分化出花芽的植株受精卵②随机性——基因突变是随机发生的花芽在分化时发生基因突变可以发生在个体发育的任何时期；可以发生在细胞内任何DNA分子上；可以发生在DNA分子的任何部位第21页,共39页，2024年2月25日，星期天③不定向性——基因突变是不定向的基因突变的紫色种子产生的子代种子（白，红）如老鼠灰毛基因A突变A1(黄毛)A2(黑毛)【突变的方向与环境也没有明确因果关系】第22页,共39页，2024年2月25日，星期天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3×10－5④自然状态下，基因突变的频率很低——低频性第23页,共39页，2024年2月25日，星期天白化苗⑤大多数突变是有害的—多害少利性白化病

所有生物都是长期进化过程的产物，基因突变可能破坏生物与现有环境的协调关系。第24页,共39页，2024年2月25日，星期天畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞有害的基因突变第25页,共39页，2024年2月25日，星期天自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期多害少利性：(打破对环境的适应性)

①普遍性:②随机性:⑤③不定向性：1个基因可以突变成1个以上的等位基因④低频性：自然状态下突变率低:基因突变的特点

既然自然条件下基因突变率很低，而且大多数对生物体是有害的，那基因突变有什么意义呢？第26页,共39页，2024年2月25日，星期天有利的基因突变诱变处理得到的高产量青霉菌株太空南瓜第27页,共39页，2024年2月25日，星期天七、基因突变的意义

虽然每个基因的突变率很低，但每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，所以突变的基因总数很大。①产生新基因的途径②生物进化的原始材料③生物变异的根本来源基因新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）引发生物变异第28页,共39页，2024年2月25日，星期天这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经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的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。P82：批判性思维第29页,共39页，2024年2月25日，星期天2.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.基因突变在自然界的中广泛存在

D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源BC1.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是(）

A.自然杂交B.自然选择

C.基因突变D.基因重组第30页,共39页，2024年2月25日，星期天3.下图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是()A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D第31页,共39页，2024年2月25日，星期天“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？基因重组第32页,共39页，2024年2月25日，星期天二、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、类型:①自由组合:②交叉互换:在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.3、意义：第33页,共39页，2024年2月25日，星期天类型①自由组合型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AabBAaBbAb和aBAB和ab二、基因重组的类型第34页,共39页，2024年2月25日，星期天35AabBAaBb类型②：交叉互换型

发生在四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体之间交换片段。第35页,共39页，2024年2月25日，星期天1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？

2、基因重组能否产生新基因？能产生新的基因型吗？3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？思考：不存在不能能①减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异②受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性第36页,共39页，2024年2月25日，星期天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四、基因重组的意义基因重组中有无新的基因产生？思考第37页,共39页，2024年2月25日，星期天4、下面有关基因重组的说法不正确