基因突變課件

第5章基因突變及其他變異§5.1基因突變和基因重組

太空南瓜王（經(jīng)過(guò)太空遨游，也就是經(jīng)過(guò)輻射的）把其種子種下去后所結(jié)仍是太空南瓜王3.5kg7kg3.5kg甘藍(lán)拉薩北京資料2：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，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(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。為什么會(huì)這樣呢？不遺傳的變異基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥圓餅型的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病?；颊呒t細(xì)胞易破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。變異的類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。由于生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變生物變異的類型ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白GAACTT谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸血紅蛋白正常異常G□AG□AC□T突變G□A[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？思考與討論：1.查教材65頁(yè)的密碼子表完成下面圖解，按圖解說(shuō)明鐮刀型細(xì)胞貧血的病因？TAUA肽鏈中的氨基酸順序是由什么直接決定的呢？1）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，一個(gè)谷氨酸被一個(gè)纈氨酸替換。導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變。2）根本原因：控制血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，

變成了。CTTGAACATGTA（堿基對(duì)替換TA）臨床表現(xiàn)血紅蛋白氨基酸mRNADNA正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTTGAAGAA鐮刀型貧血異常纈氨酸CATGTAGUA正常表現(xiàn)正常谷氨酸GAGCTCGAG單擊畫(huà)面繼續(xù)堿基數(shù)目增減2、堿基順序和數(shù)目改變了呢？1、其它堿基種類改變了呢？堿基對(duì)的改變是否一定會(huì)引起性狀的改變？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因分子結(jié)構(gòu)基因突變的概念：英語(yǔ)句子對(duì)比類比推理ThefatcatatethebigratThefatcatratethebigratThefatcatrratethebigratThefatcatrrratethebigrat想一想，如果在DNA的基因序列中增加（或減少）1個(gè)，或2個(gè)堿基、3個(gè)堿基哪種情況對(duì)對(duì)蛋白質(zhì)的影響最??？４.基因結(jié)構(gòu)處于什么狀態(tài)時(shí)是最不穩(wěn)定的？1、基因突變中基因的位置與數(shù)量有沒(méi)有改變？改變的是什么？2、堿基對(duì)的替換、增添、和缺失哪種類型對(duì)蛋白質(zhì)影響最?。浚?、基因突變都會(huì)傳給后代嗎？二.基因突變發(fā)生的時(shí)間

細(xì)胞周期中的分裂_____期（DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)雙鏈打開(kāi)，堿基暴露容易受外界或內(nèi)部因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò))

間思考：太空育種為什么用種子或幼苗而不是成熟植株？三基因突變的結(jié)果：

使一個(gè)基因變成它的等位基因

三、基因突變的結(jié)果【自主學(xué)習(xí)】閱讀書(shū)本P43小字部分，尋找誘發(fā)基因突變的原因。究竟是什么原因?qū)е禄蛲蛔兡?？易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素：X射線、激光等,化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等生物因素：病毒、細(xì)菌等四、基因突變的原因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(jī)不喝反復(fù)燒開(kāi)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案例：北京市民李發(fā)君的妻子朱繼榮2002年8月初買了一輛新車作為上下班的交通工具，9月底就發(fā)現(xiàn)身上有大量出血點(diǎn)。10月被正規(guī)醫(yī)院診斷為重癥再生障礙性貧血（白血?。委?個(gè)月后宣告治療無(wú)效病逝。由于苯中毒可導(dǎo)致重癥再生障礙性貧血，朱也是繼買車后才出現(xiàn)病癥，于是李在中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)下屬的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行車內(nèi)空氣檢測(cè)，確認(rèn)車內(nèi)苯超標(biāo)后，認(rèn)為罪魁禍?zhǔn)拙褪沁@輛新車。如果沒(méi)有這些因素，基因突變會(huì)不會(huì)發(fā)生？？基因突變的類型誘發(fā)突變：自然突變：在人為因素的干預(yù)下發(fā)生的基因突變。在沒(méi)有人為因素的干預(yù)下，基因產(chǎn)生的變異。棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺(jué)——色盲正常膚色——白化病你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？常見(jiàn)突變性狀：

結(jié)論一基因突變具有普遍性短腿安康羊（中）資料一：資料二：基因突變可以發(fā)生在1、生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期2、可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上3、可發(fā)生在同一DNA分子的不同部上結(jié)論二基因突變具有______性隨機(jī)性成熟的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵1.在生物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，基因突變發(fā)生的時(shí)期越早，該生物體表現(xiàn)突變部位的范圍越大還是越小？思考與討論：2.基因突變可能發(fā)生在哪些細(xì)胞中？3.基因突變都能傳遞給后代嗎？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。體細(xì)胞和生殖細(xì)胞均可生殖細(xì)胞可以，體細(xì)胞一般不能傳遞生物表現(xiàn)型突變體肺炎球菌青霉素抗性1.0×10-7玉米皺縮種子1.0×10-6紫色種子1.0×10-5無(wú)色種子1.0×10-5甜粒種子2.0×10-6小鼠淺色毛皮3.0×10-5粉紅色眼3.5×10-6人血友病2.0×10-5視網(wǎng)膜色素瘤2.0×10-5軟骨發(fā)育不全5.0×10-5結(jié)論三：基因突變的資料三：頻率很低白眼W血紅眼Wb1象牙眼Wi櫻紅眼Wc杏紅眼Wa伊紅眼Wc淺黃色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W∞結(jié)論四：基因突變的方向是不確定的，可逆的資料四：絕大多數(shù)的人類遺傳病，都是由基因突變?cè)斐傻?，這些病對(duì)人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。鐮刀型細(xì)胞貧血癥就是一種這樣的遺傳病，患者(aa)不到成年就會(huì)死亡?？梢?jiàn)這種突變基因在自然選擇的壓力下容易被淘汰?？墒窃诜侵薤懠擦餍械牡貐^(qū)，發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞雜合基因型(Aa)對(duì)瘧疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在瘧疾流行的地區(qū)，不利的鐮刀型細(xì)胞基因突變可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诜乐汞懠驳牧餍?。結(jié)論五：基因突變的有害性是相對(duì)的，但少利多害。資料五：1、普遍性2、隨機(jī)性3、低頻性4、不定向性5、少利多害性五、基因突變的特征產(chǎn)生新基因形成新性狀生物進(jìn)化的原始材料六、基因突變的意義基因突變生物變異的根本來(lái)源七人工誘變育種上的應(yīng)用

我國(guó)自1987年以來(lái)，成功地利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行了多次農(nóng)作物科學(xué)培育實(shí)驗(yàn)。這種進(jìn)入太空又返回地面的太空種子，經(jīng)歷了種種遺傳變異后培育出的各種稻麥、蔬菜，不僅品質(zhì)好，而且產(chǎn)量高，農(nóng)作物產(chǎn)量可提高8%~20%，水稻蛋白質(zhì)含量提高12%，青椒的維生素C含量提高5%。實(shí)例1、太空種子為什么會(huì)發(fā)生變異的呢？依據(jù)什么原理？2、太空種子發(fā)生的變異都是我們需要嗎？為什么？3.人工誘變育種有什么優(yōu)缺點(diǎn)？誘變育種小結(jié)利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變優(yōu)點(diǎn)：提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，創(chuàng)造新類型缺點(diǎn)：成功率低,有利個(gè)體往往不多需大量處理材料實(shí)例：青霉素高產(chǎn)菌株“黑農(nóng)五號(hào)”大豆基因突變一、定義：

DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。二、時(shí)間及結(jié)果三、原因

自發(fā)突變?nèi)斯ふT變：四、特征

頻率低、不定向、隨機(jī)性、普遍性、大多有害五、意義是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，為生物的進(jìn)化提供了原材料。六、人工誘變育種物理、化學(xué)、生物因素“一母生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組二、基因重組1、概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2、來(lái)源:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.后一頁(yè)非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb3、意義:是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義.基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________特點(diǎn)：①普遍性、②隨機(jī)性、③___________、④不定向性。

2．基因重組：控制不同性狀的_____________，_______新基因，可形成新的________。發(fā)生時(shí)期：___________________特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過(guò)程中(減數(shù)分裂)非常豐富小結(jié)：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組定義發(fā)生時(shí)間原因特點(diǎn)實(shí)質(zhì)意義堿基對(duì)增添|缺失|替換引起基因結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新基因型生物變異的根本來(lái)源，為生物的進(jìn)化提供原始材料有性生殖中，控制不同性狀的基因重新組合的過(guò)程普遍性、隨機(jī)性、低頻性、多害少利性、不定向性。非常豐富自發(fā)突變、誘發(fā)突變細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過(guò)程中減數(shù)第一次分裂前、后期生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。非同源染色體自由組合|交叉互換1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是

A．由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀B．果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀C．通過(guò)美容手術(shù)，單眼皮能變成雙眼皮

D．開(kāi)紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開(kāi)白花D練一練2、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時(shí)期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期c3.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是

A．都是有利的B．都是定向的C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高D14、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(lái)自

A.基因突變B.基因重組C.環(huán)境影響D.染色體變異5.如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個(gè)血型相同的正常人,將使正常人BA、基因產(chǎn)生突變,使此人患病B、無(wú)基因突變,性狀不遺傳給此人C、基因重組,將病遺傳給此人D、無(wú)基因突變,此人無(wú)病,其后代患病

更上一層⑴在一次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)定只發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)氨酸和瓜氨酸，而沒(méi)有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是（）致使（)

基因Ⅰ基因Ⅱ基因Ⅲ某化合物酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅲ鳥(niǎo)氨酸瓜氨酸精氨酸6.下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過(guò)程：⑵如果酶Ⅰ和酶Ⅲ正常，酶Ⅱ活性喪失則能否合成鳥(niǎo)氨酸和精氨酸?(）原因是（)

基因Ⅲ發(fā)生突變，酶Ⅲ缺乏不能形成精氨酸能合成鳥(niǎo)氨酸不能合成精氨酸酶Ⅱ失活，鳥(niǎo)氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。紅花的后代變成了藍(lán)紫色再見(jiàn)！鏈結(jié)鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高的原因攜帶者(雜合體)表現(xiàn)為輕度貧血，但對(duì)惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，由于自然選擇的結(jié)果，使這一基因在非洲惡性瘧疾猖獗的地區(qū)較多保留了下來(lái)。單擊畫(huà)面繼續(xù)下頁(yè)基因性狀雜合體的紅細(xì)胞┯┯┯ＧＡＴ

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