基因突變和基因重組

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.舉例說明基因突變的特點(diǎn)舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。和原因。2.2.舉例說明基因重組類型。舉例說明基因重組類型。3.3.說出基因突變和基因重組說出基因突變和基因重組的意義。的意義?；蛲蛔兒突蛑亟M基因突變和基因重組1 1、一個(gè)普通的玉米種子在萌發(fā)長(zhǎng)成植株的過程、一個(gè)普通的玉米種子在萌發(fā)長(zhǎng)成植株的過程中，水、肥、光特別充足，所結(jié)種子大而飽滿，中，水、肥、光特別充足，所結(jié)種子大而飽滿，但這樣的種子種下去，結(jié)出的卻是普通種子但這樣的種子種下去，結(jié)出的卻是普通種子 。2 2、下圖是太空椒（普通青椒種子邀游過太空、下圖是太空椒（普通青椒種子邀游過太空后培育而成）與普通青椒對(duì)

2、比，果實(shí)明顯增大，后培育而成）與普通青椒對(duì)比，果實(shí)明顯增大，種植下去，仍然是肥大果實(shí)。種植下去，仍然是肥大果實(shí)。 （改變）（改變）（改變）來源誘因生物變異的類型生物變異的類型僅僅由環(huán)境不同引僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。遺傳給后代。由遺傳物質(zhì)改變引起由遺傳物質(zhì)改變引起1 1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是傳的是 A A由于水肥充足而造成的小麥由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀粒大粒多性狀 B B果樹修剪后所形成的樹冠具果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀有特定的形狀 C C開紅花的一株豌豆自交，后開紅花的

3、一株豌豆自交，后代部分植株開白花代部分植株開白花C C 1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴(yán)重的貧血病患者。對(duì)病人做血液檢查時(shí)嚴(yán)重的貧血病患者。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧鐮刀型細(xì)胞貧血癥血癥。 一、一、基因突變基因突變(一一)基因突變的實(shí)例基因突變的實(shí)例正常紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？代呢？ 1956年

4、，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀年，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白異常血紅蛋白異常，一條多肽，一條多肽鏈上的鏈上的谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸取代取代。正常正常異常異常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 血紅蛋白血紅蛋白 正常正常 異常異常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸mRNADNACTT突變突變 紅細(xì)胞紅細(xì)胞 圓餅狀圓餅狀 鐮刀型鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析GAAGUACATGAAGTA相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNAmR

5、NA分子中的堿基發(fā)生變化分子中的堿基發(fā)生變化DNADNA分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化具體變化過程具體變化過程: :( (根本原因根本原因) )( (直接原因直接原因) ) 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中的堿基鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中的堿基對(duì)發(fā)生了對(duì)發(fā)生了_產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。病因：病因：替換替換替換替換增添增添缺失缺失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、缺失或替換，改變了失或替換，改變了遺傳信息。遺傳信息。

6、A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 本質(zhì)：本質(zhì)： DNADNA分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對(duì)堿基對(duì)的的 、 和和 ，而引起的而引起的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換（二）基因突變的概念：（二）基因突變的概念： 基基因內(nèi)部核酸分子上的因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序特定核苷酸序列發(fā)生改變列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程的現(xiàn)象或過程思考與討論：思考與討論：1 1、基因堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)、基因堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？（性狀）的改變？2 2、在一個(gè)、在一個(gè)DNADNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則分子中如果插

7、入了一個(gè)堿基對(duì)，則 A.A.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 B.B.不能翻譯不能翻譯 C.C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變D精典例題精典例題2 2、在一個(gè)、在一個(gè)DNADNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則 A.A.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 B.B.不能翻譯不能翻譯 C.C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變3 3、若某基因原為、若某基因原為30

8、3303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A A只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變 B B長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變 C C長(zhǎng)度不變，但順序改變長(zhǎng)度不變，但順序改變 D DA A、B B都有可能都有可能DD精典例題精典例題( (三三) )基因突變發(fā)生的時(shí)間？基因突變發(fā)生的時(shí)間？ A.A.有絲分裂間期有絲分裂間期B.B.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂

9、間期體細(xì)胞體細(xì)胞生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代） DNA DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤. .3 3、人類能遺傳給后代的基因突變常人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在發(fā)生在 A.A.減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 B.B.四分體時(shí)期四分體時(shí)期 C.C.減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 D.D.有絲分裂間期有絲分裂間期C精典例題精典例題白化苗白化苗白色皮毛牛犢白色皮毛牛犢白眼果蠅白眼果蠅短腿的安康羊短腿的安康羊

10、（四）、（四）、基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn)、普遍性、普遍性: :基因突變可發(fā)生在任何基因突變可發(fā)生在任何生物個(gè)體發(fā)育生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期的任何時(shí)期突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。、多方向性：、多方向性： 基因突變是基因突變是不定不定向向的。的。基基 因因突變率突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人類色

11、盲基因人類色盲基因3105小資料小資料3 3、稀有性：稀有性： 突變率突變率低低；白化苗白化苗4 4、有害性：有害性：大多數(shù)突變是大多數(shù)突變是有害有害的的白化病白化病為什么呢？為什么呢？ 任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過程的產(chǎn)任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。放射性污染放射性污染( (六六) )基因突變的結(jié)果和意義基因突變的結(jié)果和意義生物變異的生物變異的根本根本來源，為進(jìn)化提供原材料來源，為進(jìn)化提供原材料常見突變性狀：常見突變性狀：果蠅果蠅 ：紅眼：紅眼白眼白眼 長(zhǎng)翅長(zhǎng)翅殘翅殘翅家鴿家鴿 ：羽毛白色：羽毛白色灰紅色灰紅色 人人 ：正常色

12、覺：正常色覺色盲色盲 正常膚色正常膚色白化病白化病 基因突基因突變的結(jié)果變的結(jié)果往往往使往使一個(gè)基一個(gè)基因因變成它的變成它的等位基因等位基因, ,即產(chǎn)生了即產(chǎn)生了新新的基因的基因. .基因突變的意義基因突變的意義:二、二、基因重組基因重組1 1、概念、概念: :有有性生殖過程性生殖過程時(shí)時(shí), ,控制不同性狀的基控制不同性狀的基因重新組合，因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。型的現(xiàn)象或過程。2 2、類型、類型: :基因的自由組合基因的自由組合: :基因的互換基因的互換: :非同源染色體上的非等位基因的非同源染色體上的非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上的非姐妹

13、染色單體之同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換間發(fā)生局部互換.(.(交叉互換交叉互換) )3.3.發(fā)生時(shí)期：發(fā)生時(shí)期：有性生殖有性生殖減數(shù)分裂過程中。減數(shù)分裂過程中。減一前期減一前期減一后期減一后期非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合YyrRYyRrYr和和yRYR和和yrAabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換思考思考:一種具有一種具有20對(duì)對(duì)等位基因等位基因（這（這20對(duì)等位基因分別位于對(duì)等位基因分別位于 20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表

14、現(xiàn)型可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有就有 種。種。220=10485764 4、意義、意義: :通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導(dǎo)致結(jié)果導(dǎo)致生物性狀的多樣性生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。2 2、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于 A.A.基因重組基因重組 B.B.基因突變基因突變 C.C.染色體變異染色體變異 D.D.環(huán)境變化環(huán)境變化A1 1、若一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變、若一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自異主要來自 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B小結(jié)：基小結(jié)：基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別? ?1 1基因突變：基因突變： 基因基因_改變，它改變，它_新的基因新的基因 發(fā)生時(shí)