第一節(jié)基因突變和基因重組

兩只青蛙相愛了,結(jié)婚后生了一個癩蛤蟆,

雄青蛙見狀大怒說:賤人,怎么回事?樂一樂：→雌青蛙哭著說:他爹,認(rèn)識你之前我整過容.為什么由整容引起的變異性狀不能遺傳？由環(huán)境因素引起，遺傳物質(zhì)沒有改變不可遺傳變異不可遺傳變異:由環(huán)境因素引起，遺傳物質(zhì)沒改變可遺傳變異:遺傳物質(zhì)

。發(fā)生改變變異▲種類①基因突變②基因重組③染色體變異基因突變基因重組染色體變異第1節(jié)基因突變和基因重組1、病例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥：思考兩個問題：（1）正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥病人的紅細(xì)胞為什么不一樣？（2）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因和根本原因分別是什么？鐮刀型貧血癥:一種異常血紅蛋白病，一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞，而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時，紅細(xì)胞受機械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。●鐮刀型細(xì)胞貧血癥

原因：發(fā)生了

替換。直接氨基酸思考與討論：按圖解說明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因？※直接原因：

。※根本原因：

。血紅蛋白多肽鏈上發(fā)生了氨基酸替換相應(yīng)DNA中發(fā)生堿基對的替換基因突變AA

T

堿基對發(fā)生替換U問題3：相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對發(fā)生變化具體變化過程:這種變化可否遺傳?如何遺傳？可以遺傳突變后的DNA分子復(fù)制,通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞,并將突變基因傳給下一代.（三）、基因突變的類型:ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替換增添一.基因突變

DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)（一）概念根本原因（實質(zhì)）

（二）基因突變發(fā)生的時期細(xì)胞分裂的分裂間期。A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）生殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）

合作學(xué)習(xí)請根據(jù)課本P81最后一段，與同桌一起用本段的語言解決下列問題：1.若你同桌經(jīng)常長期大量吃酸菜，他/她會不會更容易發(fā)生基因突變呢？為什么？2.若你的飲食健康，生活環(huán)境良好，你還會存在基因突變的可能性嗎？為什么？Yes!▲外界因素誘導(dǎo)（外因）:

因素、

因素、

因素.▲自發(fā)（內(nèi)因）:①DNA復(fù)制偶爾發(fā)生

②

組成發(fā)生改變物理化學(xué)生物錯誤堿基Yes!基因突變時間：一般發(fā)生在

期間(四)、基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：病毒因素：紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物苯環(huán)類似物致癌物質(zhì)有：亞硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黃曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，蘇丹紅，丙烯酰胺，孔雀石綠、萘、鉛，硫酸鈷，硝基苯，硝基甲烷等。

復(fù)制偶發(fā)錯誤堿基組成改變內(nèi)部因素：外部因素1、引起基因突變的因素

提高突變頻率夏季涂抹防曬霜化療法抑制癌細(xì)胞增殖青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素化學(xué)因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)因素分析以下情況是利用或回避了哪種因素細(xì)菌：無抗藥性——抗藥性棉花：正常枝——短果枝果蠅：紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿：羽毛白色——灰紅色人：正常色覺——色盲正常膚色——白化?、僭谏锝缙毡榇嬖谠撕驼婧松锞馨l(fā)生（五）、基因突變的特點基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5②

突變率低即低頻性據(jù)估計，在高等生物中，大約105-108個生殖細(xì)胞中才會有1個生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。③基因突變是不定向的經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代產(chǎn)生1個以上的等位基因左圖說明了基因突變具有

性不定向

※結(jié)果：

一個基因突變后產(chǎn)生自身的

基因

等位

2023/4/24基因突變的結(jié)果：AAaA一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因即產(chǎn)生了新基因：原基因的等位基因基因突變是等位基因產(chǎn)生的根本來源。隱性突變顯性突變A→aa→A基因突變對生物來說有害還是有利？有害的基因突變有利的基因突變拓展與討論：基因突變都會改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列嗎？▲基因突變不一定引起性狀的改變。因此：※基因突變使生物產(chǎn)生新性狀

①新性狀有利→基因突變是

的②新性狀有害→基因突變是

的※基因突變不產(chǎn)生新性狀→基因突變是

的

少利多害性有利有害無利無害意義：①

的產(chǎn)生途徑

②

的根本來源③

的原始材料新基因生物變異生物進(jìn)化“一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組（一）、概念:是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAbAb

aB

AB

ab

（二）、類型:同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換AaAaBbAabBAaBb2類型:①自由組合型非同源染色體上的非等位基因的組合.②交叉互換型同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.3時間:①自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期②交叉互換型：減數(shù)第一次分裂四分體時期

兩個親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通過有性生殖過程實現(xiàn)的。

產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源，是生物變異來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對生物的進(jìn)化具有重要意義。（三）、特點:（四）、意義:基因突變和基因重組的比較基因突變:基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,產(chǎn)生了新的基因,最后出現(xiàn)了新的性狀.基因重組:基因的重新組合,產(chǎn)生的新的基因型,使之性狀重新組合.思考延伸：聯(lián)系學(xué)過知識，理解課本P83第1段內(nèi)容，回答問題：1.所有生物都可發(fā)生基因重組嗎？2.高莖豌豆（Aa）自交后代出現(xiàn)高莖：矮莖=3:1的性狀分離比，屬于基因重組的結(jié)果嗎？3.基因重組包括那些種類？4.基因重組所發(fā)生的時期是什么？5.與基因突變相同，基因重組也產(chǎn)生新的基因嗎？進(jìn)行有性生殖的生物(▲有性生殖=減數(shù)分裂+受精作用）A、a控制同一性狀，不是“控制不同性狀的基因”▲基因重組用于2或以上對性狀（非等位基因）的重組①自由組合②交叉互換①交叉互換：減I前期②自由組合：減I后期

不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型組合

二.基因重組（一）概念在生物進(jìn)行

過程中,控制

的基因的

。有性生殖重新組合不同性狀(▲有性生殖=減數(shù)分裂+受精作用）▲基因重組用于2或以上對性狀（非等位基因）的重組

基因重組發(fā)生時間①自由組合：

；②交叉互換：

；適用范圍進(jìn)行

的生物本質(zhì)控制

的重新組合結(jié)果產(chǎn)生新的

。意義

的來源之一，對生物進(jìn)化具有主要意義減I后期減I前期有性生殖（主要減數(shù)分裂）不同性狀基因基因型組合（新的性狀組合）生物進(jìn)化1.下列關(guān)于基因重組的敘述，正確的是（）A.在水稻的花藥中可發(fā)生基因重組，而其根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)不可發(fā)生基因重組B.基因重組是生物變異的根本來源

C.此過程中產(chǎn)生新基因、新性狀D.所有的非等位基因都可以發(fā)生基因重組2.進(jìn)行有性生殖的生物其子代與親代之間以及子代個體之間總是存在一定差異的主要原因是（）

A.基因重組B.基因突變

C.染色體變異D.環(huán)境條件改變進(jìn)行減數(shù)分裂不進(jìn)行減數(shù)分裂生物進(jìn)化：①根本來源→基因突變；②來源之一→基因重組

新的基因型組合（新的性狀組合）A

A

染色體上的非等位基因(原核生物不行)▲比較基因突變和基因重組基因突變基因重組發(fā)生時間主要

時期①自由組合：

；②交叉互換：

；適用范圍進(jìn)行

的生物本質(zhì)

的改變

（根本原因）控制

的重新組合結(jié)果產(chǎn)生

基因（性狀

改變）產(chǎn)生新的

。意義

的產(chǎn)生途徑；

的根本來源；

的原始材料

的來源之一，對生物進(jìn)化具有主要意義▲易錯點：

①基因突變只改變基因

，不改變基因

。

②堿基對

引起的基因突變對生物性狀影響最?、刍蛑亟M用于

對性狀（非等位基因）的重組DNA復(fù)制/間

基因結(jié)構(gòu)所有生物（含病毒）新等位新基因生物變異生物進(jìn)化不一定結(jié)構(gòu)數(shù)量替換減I后期減I前期有性生殖不同性狀基因基因型組合（新的性狀組合）生物進(jìn)化2或以上4min：課本P84的基礎(chǔ)題《金牌學(xué)案》P44“即時檢測”B

個體發(fā)育的任何時期來源之一（根本來源：基因突變）新的基因型組合（新的性狀組合）C

次級卵母細(xì)胞不均等分裂B

說明本物種中原來沒有控制白花的基因可遺傳變異：產(chǎn)生了白花基因→基因突變5.現(xiàn)有生物或器官：①噬菌體、②乳酸菌、③藍(lán)藻、④線弧菌、⑤睪丸、⑥心臟、⑦花藥（1）其生物內(nèi)或器官的細(xì)胞能發(fā)生基因突變的有

。（填序號）（2）其生物內(nèi)或器官的細(xì)胞能發(fā)生基因重組的有

。（填序號）①②③④⑤⑥⑦⑤⑦基因突變：所有的生物中基因重組：能進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞（進(jìn)行有性生殖的生物）若某雄性生物的正常體細(xì)胞內(nèi)有4條染色體，請在方框中畫出該生物體細(xì)胞在細(xì)胞分裂中發(fā)生基因重組時期的相應(yīng)細(xì)胞圖?；蛲蛔円?不可遺傳變異:由環(huán)境因素引起，遺傳物質(zhì)

。

可遺傳變異:遺傳物質(zhì)

（包括:

）二.鐮刀型貧血病※直接原因：血紅蛋白多肽鏈上發(fā)生

的替換?！驹颍合鄳?yīng)DNA中發(fā)生

的替換。

基因突變發(fā)生時間主要在