第一節(jié)基因突變和基因重組

第五章基因突變及其其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組三位同窗在謄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)〞時，分別抄成了以下的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？假設(shè)在DNA分子的復(fù)制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這樣的變化能夠?qū)ι矬w產(chǎn)生什么影響？問題討論DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改動。1.由于密碼的簡并性，DNA編碼的氨基酸不一定改動。2.假設(shè)氨基酸發(fā)生了改動，生物體的性狀能夠發(fā)生改動。筆記生物界中的變異景象一、生物的變異1、定義：生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差別性。筆記黑子變異能否遺傳？想一想：上述甘藍(lán)種類的引種過程中，有沒有變異景象的發(fā)生？這種變異性狀能遺傳給子代嗎？為什么?分析：是環(huán)境要素引起的，本身的遺傳物質(zhì)沒有改動。甘藍(lán)3.5kg7kg拉薩3.5kg北京資料：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)種類，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后，葉球又只需3.5KG。紅花的后代變成了藍(lán)紫色上述變異性狀的后代為何依然是藍(lán)紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改動。藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色表現(xiàn)型基因型環(huán)境〔不遺傳的變異〕誘因〔改動〕〔改動〕〔改動〕判別：僅環(huán)境要素引起的變異一定不能遺傳?；蛑亟M染色體變異基因突變〔遺傳物質(zhì)未發(fā)生改動〕〔遺傳物質(zhì)發(fā)生改動〕〔可遺傳的變異〕基因突變2、變異類型〔1〕不可遺傳的變異〔2〕可遺傳的變異基因重組染色體變異生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改動生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改動筆記我?guī)洿?！哼…一、基因突變筆記鐮刀型細(xì)胞貧血癥〔一〕基因突變的實例資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變生長鐮刀型。病重時，紅細(xì)胞受機械損傷而破裂的景象，引起嚴(yán)重貧血而呵斥死亡。正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探求]正常血紅蛋白終究出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678〔正常血紅蛋白〕〔異常血紅蛋白〕CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____緣由1、病因：1、根本[探求]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本緣由是什么？ATTA交換2、直接緣由決議谷氨酸→纈氨酸〔一〕基因突變的實例筆記黑字交換增添缺失ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGGCGATTAATACCGCTGGCGDNA片段ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG1、DNA分子中的堿基對有哪幾種變化，從而導(dǎo)致基因構(gòu)造的改動？DNA···AUCCGC······AUUCGC···異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···ATCCGC······TAGGCG···正?！ぁぁAAGCG······ATTCGC···堿基對交換精氨酸2、堿基對改動一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的構(gòu)造改動嗎？···ATCCGC······TAGGCG···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···異亮氨酸精氨酸···ACCGC···蘇氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC······TGGCG···堿基對缺失1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的____、____和_____，而引起的________的改動。增添缺失交換基因構(gòu)造〔二〕基因突變的概念思索：

1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最??？〔1〕堿基對的交換對生物性狀影響最小。2、基因突變不改動生物性狀的緣由有哪些？〔2〕基因突變不改動性狀的情況①一種氨基酸能夠有幾種密碼子〔簡并性〕②顯性純合子突變成雜合子〔AA→Aa〕③突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)筆記黑字AAAaAaaaaA：產(chǎn)生新的基因〔是它的等位基因〕〔三〕基因突變的結(jié)果筆記黑字基因突變是染色體的某一位點上基因的改動,使一個基因變成它的等位基因〔A→a或a→A〕,不改動染色體上基因的數(shù)量，只改動基因的內(nèi)部構(gòu)造，并且通常會引起一定的表現(xiàn)型的變化.注：基因突變只改動基因的構(gòu)造，不改動基因數(shù)目。思索：突變后的基因會遺傳給后代么？筆記1、能遺傳給子代的基因突變：〔1〕配子中的基因突變；〔2〕性原細(xì)胞中的基因突變；〔3〕體細(xì)胞中的基因突變，經(jīng)過無性繁衍傳送。2、不能遺傳的普通在體細(xì)胞。想一想:基因突變普通會發(fā)生在什么時侯呢？為什么？有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂間期：DNA復(fù)制時期〔四〕基因突變的時間筆記黑字基因突變假設(shè)發(fā)生在配子中〔減數(shù)分裂時產(chǎn)生〕將遵照遺傳規(guī)律傳送給后代。假設(shè)發(fā)生在體細(xì)胞〔有絲分裂〕，普通不能遺傳。有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可以經(jīng)過無性繁衍傳送。人體某些體細(xì)胞的基因〔原癌基因和抑癌基因〕突變，有能夠開展成癌細(xì)胞?！参濉撤诸惡途売伞?〕自發(fā)突變：自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯誤〔2〕誘發(fā)突變：環(huán)境要素引起的堿基錯誤。物理要素化學(xué)要素生物要素提高突變頻率X射線、激光等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細(xì)菌等筆記黑字1、類型2、誘發(fā)基因突變的緣由夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復(fù)燒開的水〔含亞硝酸鹽〕物理要素物理要素化學(xué)要素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)要素分析以下情況是減少哪種要素誘發(fā)基因突變的能夠，從而防止細(xì)胞癌變？接種乙肝疫苗生物要素遺傳信息改動DNADNA過失內(nèi)因：堿基變化外因：物理要素化學(xué)要素生物要素脫氧核苷酸種類、數(shù)量、陳列順序改動堿基對的交換、增添、缺失基因構(gòu)造發(fā)生改動產(chǎn)生等位基因〔A1a1、a2……〕復(fù)制引起總結(jié)：〔五〕基因突變的特點筆記大標(biāo)題細(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——白化病常見突變性狀：一、在生物界普遍存在—普遍性玉米白化苗人類多指[探求]基因突變有何特點？短腿安康羊〔中〕開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期二、在生物個體發(fā)育的如何時期發(fā)生—隨機性①②③④⑤五、基因突變是不定向的—多向性，不定向性經(jīng)誘變處置的紫色種子產(chǎn)生的子代種子如老鼠灰毛基因A+突變AY(黃毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黃老鼠花芽在分化時發(fā)生基因突變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3×10－5小資料三、突變率低—低頻性自然形狀下，基因突變的頻率是很低的。基因突變的頻率很小，是不是就意味著自然界突變的基因數(shù)目很小呢？但是，自然界基因突變的數(shù)目是宏大的。白化苗四、大多數(shù)突變是有害的—少利多害性白化病為什么呢？1、基因突變引起的性狀是有害還是有利是相對與環(huán)境而言的，順應(yīng)環(huán)境就是有利，否那么有害。2、任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境獲得了高度的協(xié)調(diào)。有害的基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細(xì)胞高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變有利的基因突變1、新基因產(chǎn)生的獨一途徑；2、是生物變異的根本來源；3、是生物進(jìn)化的原始資料.〔六〕基因突變的意義筆記批判性思想有人以為，自然條件下基因突變率很多低，而且大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，因此，它不能夠為生物進(jìn)化提供原資料。他以為這樣的看法正確嗎？為什么？這種看法不正確。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個物種往往是由許多個體組成的，就整個物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變可以為生物進(jìn)化提供原資料。〔P82〕“一母生九仔，連母十個樣〞這種差別怎樣呵斥的？二、基因重組筆記黑字在生物體進(jìn)展有性生殖的過程中，控制不同外形的基因的重新組合。1、基因重組的概念2、方式〔１〕非同源染色體上的非等位基因自在組合〔2〕同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換筆記〔1〕減數(shù)第一次分裂后期------非同源染色體上的非等位基因自在組合AabBAaBbAb和aBAB和ab3、基因重組發(fā)生時期筆記AaAaBbAabBAaBb〔2〕減數(shù)第一次分裂前期〔四分體時期〕同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換筆記基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？

有無新的基因型和表現(xiàn)型構(gòu)成？思索留意：基因重組過程中沒有新的基因產(chǎn)生，只是曾經(jīng)有的基因重新組合產(chǎn)生新的基因型和表現(xiàn)型的過程。筆記黑字3、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多。〔三〕基因重組的特點1、變異概率高，幾乎100%2、只需經(jīng)過有性生殖過程才干實現(xiàn)的。思索與討論〔P83〕1.2種精子；2種卵細(xì)胞。23232.需求有2+1個個體；不能夠。463.生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂構(gòu)成生殖細(xì)胞的過程中，隨著同源染色體的分別，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)展重新組合。人的基因約有3萬多個，因此，構(gòu)成生殖細(xì)胞的類型也非常多，由生殖細(xì)胞經(jīng)過受精作用構(gòu)成的受精卵的類型也就非常多。所以，人群中個體性狀是多種多樣的。1、是生物變異的來源之一，2、是生物多樣性的來源之一，3、對生物的進(jìn)化具有重要的意義。4、基因重組的意義筆記基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時間及原因條件意義發(fā)生可能基因的分子構(gòu)造發(fā)生改動。不同基因的重新組合。細(xì)胞分裂間期由于外界理化要素或本身生理要素引起的堿基對的交換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自在組合。外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部要素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)展減數(shù)分裂構(gòu)成生殖細(xì)胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始資料。是生物變異的重要來源，是構(gòu)成生物多樣性的重要緣由，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。5、不同生物的可遺傳變異來源：病毒——基因突變原核生物——基因突變真核生物——基因突變、基因重組、染色體變異筆記黑字思索：〔真核生物〕人的可遺傳變異有哪些來源？原核生物呢？病毒呢？課堂練習(xí)D1.以下景象中屬于可遺傳的變異的是〔〕A、玉米由于水肥充足而長得穗大粒足B、人由于曬太陽皮膚變黑C、無籽番茄沒有種子D、人類的色盲病3.以下有關(guān)基因突變的說法，不正確的選項是()

A.自然條件下，一種生物的突變率是很低的

B.生物所發(fā)生的基因突變普通都是有利的

C.基因突變在自然界的中廣泛存在

D.基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的主要來源BC2.一種植物在正常情況下只開紅花，但偶爾會出現(xiàn)一朵白花，假設(shè)將白花種子種下去，它的后代全部開白花，出現(xiàn)這種景象的緣由是(〕A.自然雜交B.自然選擇C.基因突變D.基因重組4.以下圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)的是()A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化D.圖中基因的遺傳遵照自在組合定律Aa1a2a3D⑴在一次實驗中，經(jīng)測定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒有精氨酸。產(chǎn)生此景象的能夠緣由是〔〕致使〔)基因Ⅰ基因Ⅱ基因Ⅲ某化合物酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅲ鳥氨酸瓜氨酸精氨酸6.以下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過程：⑵假設(shè)