基因突變與基因重組公開課課件

1、什么是生物的變異？ 生物的變異是指生物親、子生物的變異是指生物親、子代間或子代各個(gè)體間存在性狀代間或子代各個(gè)體間存在性狀差異的現(xiàn)象。差異的現(xiàn)象。紅色龍蝦和藍(lán)色龍蝦紅色龍蝦和藍(lán)色龍蝦變異變異的類的類型型可遺傳的變異：可遺傳的變異：不可遺傳的變異：不可遺傳的變異：基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。生物變異的類型生物變異的類型遺傳物質(zhì)發(fā)生遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變了改變 5.1 5.1 基因突變和基因重組基因突變和基因重組 一、基因突變一、基因突變 正常紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞鐮

2、刀型紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞案例一：分析案例一：分析血紅蛋白分子的部分氨基酸序列血紅蛋白分子的部分氨基酸序列纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸 亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸賴氨酸- -纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸 亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸賴氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血紅蛋白正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白異常血紅蛋白）血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)題？血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)題？為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？GAAGAACTTCTT谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白

3、質(zhì)正常正常異常異常G GA AG GA AC CT T突變突變G GA A根本根本原因原因堿基對(duì)替換堿基對(duì)替換第第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？A AT TT TA A替換替換直接直接原因原因谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸思考與討論：思考與討論：1.1.查教材查教材6565頁(yè)的密碼子表完成下面圖解，按圖解頁(yè)的密碼子表完成下面圖解，按圖解說(shuō)明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因？說(shuō)明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因？TAUA那么除了堿基對(duì)的替換還有什么變化導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生變化呢？學(xué)生回答。引出基因突變的概念 DNADNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和分子中發(fā)生堿基對(duì)的替

4、換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變?nèi)笔В鸬幕蚪Y(jié)構(gòu)的改變. .（一）（一） 基因突變的概念基因突變的概念增增添添缺缺失失替替換換合作探究合作探究基因中堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起氨基酸的改變？基因中堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起氨基酸的改變？ 請(qǐng)舉例說(shuō)明（提示：可參照密碼子表）請(qǐng)舉例說(shuō)明（提示：可參照密碼子表）結(jié)論：堿基對(duì)的替換改變 或 個(gè)氨基酸。0 01 1DNA-G A T-C T A-mRNA-G A U- -氨基酸氨基酸 天冬氨酸天冬氨酸DNA-G A C-C T G-mRNA-G A C-氨基酸氨基酸 天冬氨酸天冬氨酸肽鏈： 起始-纈-異亮-亮-甘-終止mRNA：-AUG-G

5、AU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈： 起始-甘-天冬-脯-精-纈- -TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT- -ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變前突變后突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對(duì)基因中堿基對(duì)數(shù)目的增減，會(huì)引起什么樣的改變？基因中堿基對(duì)數(shù)目的增減，會(huì)引起什么樣的改變？結(jié)論：堿基對(duì)的增添或缺失改變 個(gè)氨基酸。多多DNADNA堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？堿基對(duì)的改

6、變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子；某些某些DNA片段不一定控制片段不一定控制 蛋白質(zhì)的合成；蛋白質(zhì)的合成；理由：理由：思考：思考：基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？配子中發(fā)生基因突變，可以通過(guò)受精作用傳遞配子中發(fā)生基因突變，可以通過(guò)受精作用傳遞給后代。給后代。體細(xì)胞中發(fā)生基因突變，一般不傳遞給后代，體細(xì)胞中發(fā)生基因突變，一般不傳遞給后代，但植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性繁但植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。殖傳遞。15物理因素物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素生物因素生物因素提高提高突變突變頻率頻率X X射線、激光等射線、激

7、光等亞硝酸鹽、堿基類似物等亞硝酸鹽、堿基類似物等病毒、某些細(xì)菌等病毒、某些細(xì)菌等（二）基（二）基因突變的原因因突變的原因誘發(fā)突變：誘發(fā)突變：自發(fā)突變：自然條件下自發(fā)突變：自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯(cuò)誤偶爾復(fù)制錯(cuò)誤（三）基因突變（三）基因突變的特點(diǎn)的特點(diǎn) 從以下圖片，你能歸納出基因突變從以下圖片，你能歸納出基因突變的什么特點(diǎn)嗎？的什么特點(diǎn)嗎？白化苗白化苗加拿大無(wú)毛貓加拿大無(wú)毛貓白化病白化病基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn)普遍性普遍性隨機(jī)性隨機(jī)性基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNADNA分子上；分子上；同一同一

8、DNADNA分子的不同部位。分子的不同部位。小鼠毛色灰色可以突變?yōu)辄S色或黑色產(chǎn)生的新基因是其等位基因。（灰）（黃）（黑）不定向性不定向性（三） 基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期可發(fā)生在任何時(shí)期( (打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性) ) 多數(shù)有害多數(shù)有害, ,少數(shù)有利少數(shù)有利 普遍性普遍性: : 隨機(jī)性隨機(jī)性: : 多害少利性：多害少利性： 不定向性：不定向性：自然界突變率：自然界突變率：10105 5- - 1010-8-8 突變率低突變率低: :A Aa a1 1或或A Aa a2 2 （四） 基因突變的意義 產(chǎn)生新的等位基因產(chǎn)生新的等位基因

9、生物變異的根本來(lái)源生物變異的根本來(lái)源 生物進(jìn)化的原始材料生物進(jìn)化的原始材料二、基二、基 因因 重重 組組（一）概念（一）概念: :在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中, ,控制控制不同性狀的基因的重新組合不同性狀的基因的重新組合. .（二）類型（二）類型: : 基因的自由組合基因的自由組合: : 基因的交叉互換基因的交叉互換: :非同源染色體上的非同源染色體上的非等位基因的非等位基因的自由組合自由組合四分體時(shí)期，同源染色體上四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換部互換. .二、二、 基因重組基因重組 控制不同性狀的基因重新組合，控制不同性狀的

10、基因重新組合，不產(chǎn)生新基因，不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型和表現(xiàn)型?？尚纬尚碌幕蛐秃捅憩F(xiàn)型。4 4、意義、意義: : 是生物變異的來(lái)源之一，是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義。對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義。 基因重組能否產(chǎn)生新的基因？有無(wú)新的基基因重組能否產(chǎn)生新的基因？有無(wú)新的基因型和表現(xiàn)型形成？因型和表現(xiàn)型形成？【問(wèn)題【問(wèn)題】基因突變基因突變基因重組基因重組發(fā)生時(shí)期發(fā)生時(shí)期產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因適用范圍適用范圍結(jié)果結(jié)果意義意義出現(xiàn)頻率出現(xiàn)頻率自然或人工誘變，使基因自然或人工誘變，使基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，包括分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，包括DNADNA堿基對(duì)替換、增添、堿基對(duì)替換、增添、缺失缺失非同

11、源染色體上的非同源染色體上的非等位基因非等位基因自由組合自由組合；同源染色體上的非；同源染色體上的非姐妹染色單體姐妹染色單體交叉互換交叉互換有絲分裂間期有絲分裂間期減數(shù)分裂間期減數(shù)分裂間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂前期、后期后期所有生物都可以發(fā)生所有生物都可以發(fā)生只適用于有性生殖的真只適用于有性生殖的真核生物核生物產(chǎn)生產(chǎn)生新基因新基因的途徑，的途徑，生物變異的生物變異的根本途徑根本途徑，是生物進(jìn)化的是生物進(jìn)化的原始材料原始材料是生物變異的是生物變異的來(lái)源之一來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義義突變頻率突變頻率低低出現(xiàn)頻率出現(xiàn)頻率高高產(chǎn)生產(chǎn)生新的基因新的基因，出現(xiàn)新

12、的，出現(xiàn)新的性狀性狀產(chǎn)生產(chǎn)生新的基因型新的基因型，性狀，性狀重新組合重新組合1 1、生物變異的根本來(lái)源是、生物變異的根本來(lái)源是 A A基因重組基因重組 B B染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 C C染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異D D基因突變基因突變2 2、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 A A減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中 B B受精作用形成受精卵的過(guò)程中受精作用形成受精卵的過(guò)程中 C C有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中 D D通過(guò)嫁接，砧木和接穗愈合的過(guò)程中通過(guò)嫁接，砧木和接穗愈合的過(guò)程中DA課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)3 3、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開、某自花傳粉植物連

13、續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是的后代全開白花，其原因是 A A基因突變基因突變 B B基因重組基因重組 C C基因分離基因分離 D D環(huán)境影響環(huán)境影響A4 4、一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異、一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來(lái)自甚多，這種變異主要來(lái)自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異B5 5、如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者、如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液血液, ,輸給一個(gè)血型相同的正常人輸給一個(gè)血型相同的正常人, ,將使將使正常人正常人B

14、B A A、 基因產(chǎn)生突變基因產(chǎn)生突變, ,使此人患病使此人患病 B B、無(wú)基因突變、無(wú)基因突變, ,性狀不遺傳給此人性狀不遺傳給此人 C C、基因重組、基因重組, ,將病遺傳給此人將病遺傳給此人 D D、無(wú)基因突變、無(wú)基因突變, ,此人無(wú)病此人無(wú)病, ,其后代患病其后代患病作業(yè)作業(yè) 全品練習(xí)冊(cè)習(xí)題全品練習(xí)冊(cè)習(xí)題謝 謝【課堂探究一【課堂探究一】1、是不是、是不是DNA分子的堿基對(duì)發(fā)生改分子的堿基對(duì)發(fā)生改變就一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的變化？變就一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的變化？ 不具有遺傳效應(yīng)的不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的片段中的“突變突變”不引起基因突變，也就不引起性狀變異；不引起基因突變，也就不引起性狀變異； 由于多種密碼子決定同一種氨基