理科基因突變與基因重組

1、下圖示“中心法則”，請(qǐng)根據(jù)圖回答：（1）指出圖中數(shù)字表示的過(guò)程名稱：1、_______2、______3、______4、______5、_____（2）圖示1過(guò)程和2過(guò)程DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的打開(kāi)需要

的催化。（3）指出下列過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所：1、__________2、__________5、___________（4）圖示3過(guò)程需要

的作用。123452、一條多肽鏈中有氨基酸500個(gè)，則合成該多肽鏈的信使RNA至少有

個(gè)堿基，其基因中至少有

個(gè)堿基。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制翻譯細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄酶150030001什么是遺傳?生物體通過(guò)生殖產(chǎn)生子代,子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似，這種現(xiàn)象稱為遺傳。如：“種瓜得瓜，種豆得豆”。他們完全一樣嗎？2不同品種的菊花3不同品種的玉米果穗4生物界中的變異現(xiàn)象5什么是生物的變異？生物的變異是指生物親、子代間或子代各個(gè)體間存在性狀差異的現(xiàn)象。變異能否遺傳？是否所有的變異都能遺傳給后代？6通過(guò)美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？分析：是環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變。不可遺傳7紅花的后代變成了藍(lán)紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍(lán)紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。可遺傳藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色8可遺傳的變異（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）表現(xiàn)型不遺傳的變異（遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變）（改變）（改變）（改變）來(lái)源生物變異基因型環(huán)境條件基因突變?nèi)旧w變異基因重組9第一節(jié)基因突變和基因重組第五章基因突變及其他變異10我?guī)洿?！哼…一、基因突?/p>

11◎基因突變的實(shí)例

正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是什么?一、基因突變12正常血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代。正常血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)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）思考：氨基酸的改變的直接原因是什么？根本原因是什么？13根本原因兩面凹的圓餅狀性狀谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)GUA…………纈氨酸異常蛋白質(zhì)鐮刀型CATGTA…………直接原因14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(duì)發(fā)生變化具體變化過(guò)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(guò)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.15CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替換增添缺失DNA1、基因突變的概念[探究]

DNA分子中的堿基對(duì)有哪幾種變化，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變？16

由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，就叫基因突變?？偨Y(jié)：◎基因突變的概念？17DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正?！ぁぁAAGC

G······ATTCGC···

堿基對(duì)替換精氨酸[探究]堿基對(duì)改變一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？18···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①···A

CCGC···

···TGGCG···堿基對(duì)缺失思考：

1、哪一種基因突變對(duì)生物性狀的影響最小？

堿基對(duì)的替換2、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）19物理因素化學(xué)因素生物因素提高突變頻率X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒的遺傳物質(zhì)等外部因素內(nèi)部因素：3、基因突變的因素DNA復(fù)制時(shí)，堿基配對(duì)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤;DNA堿基組成改變203、基因突變發(fā)生的時(shí)間細(xì)胞周期中的分裂間期A、有絲分裂間期（體細(xì)胞）B、減數(shù)第一次分裂間期（生殖細(xì)胞）一般不能傳給后代可以通過(guò)受精作用直接傳給后代21細(xì)菌無(wú)抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長(zhǎng)翅——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺(jué)——色盲正常膚色——白化病常見(jiàn)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[探究]基因突變有何特點(diǎn)？短腿安康羊（中）22開(kāi)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(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？任何時(shí)期二、在生物個(gè)體發(fā)育的如何時(shí)期發(fā)生—隨機(jī)性①②③④⑤23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—低頻性自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。24白化苗四、大多數(shù)突變是有害的—多害性白化病為什么呢？任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)?；蛲蛔冎?，有利突變多，還是有害突變多？25④大多數(shù)突變是有害的※植物的抗病性突變、耐旱性突變、微生物的抗藥性突變※突變性狀的有害性和有利性取決于是否適應(yīng)環(huán)境26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27有利的基因突變28小結(jié)：◎基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低：10－5-

10-8(打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性:②隨機(jī)性:③低頻性:④多害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2思考：等位基因是如何產(chǎn)生的？296/2/2024AAaA※一個(gè)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(lái)源。隱性突變顯性突變A→aa→A30◎基因突變的結(jié)果：不改變基因在染色體上的位置和基因的數(shù)量。2.光學(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？染色體某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，顯微鏡下不可見(jiàn)3.一定會(huì)引起遺傳信息的改變嗎？4.一定會(huì)引起性狀的改變嗎？1.改變基因在染色體上的位置和染色體上基因的數(shù)量嗎？產(chǎn)生了新的基因—等位基因一定隱性突變顯性突變A→aa→A不一定316、基因突變的意義基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中有重要意義

△新基因產(chǎn)生的途徑；

△生物變異的根本來(lái)源；

△為生物進(jìn)化提供原始材料32“一母生九子，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體間的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?33二、基因重組1、概念在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因重新組合.實(shí)現(xiàn)：是通過(guò)

過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。有性生殖34(1)非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAbBaAbbaBA35(2)同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換AaAaBbAabBAaBb362、時(shí)期和來(lái)源減Ⅰ四分體時(shí)期減Ⅰ后期非姐妹染色單體交叉互換

非同源染色體上非等位基因的自由組合37成

同源染色體上的等位基因交叉互換非同源染色體上的非等位基因自由組合基因的自由組合基因的交叉互換發(fā)生時(shí)期減數(shù)第一次分裂前期、后期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(shí)期

結(jié)果:不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型。38意義:基因重組中有無(wú)新的基因產(chǎn)生？

有無(wú)新的基因型和表現(xiàn)型形成？是生物變異的來(lái)源之一，是生物多樣性的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。思考（四）基因重組的意義無(wú)有39基因突變基因重組發(fā)生時(shí)期產(chǎn)生原因條件結(jié)果意義出現(xiàn)頻率自然突變或人工誘變，基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，包括DNA堿基對(duì)替換、增添、缺失非同源染色體上的非等位基因自由組合；同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換有絲分裂間期減數(shù)分裂間期減數(shù)第一次分裂前期、后期外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用有性生殖過(guò)程中，進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞產(chǎn)生新基因的途徑，生物變異的根本途徑，是生物進(jìn)化的原始材料產(chǎn)生的變異類型最多；是生物變異的重要因素，是形成生物多樣性的重要原因突變頻率低出現(xiàn)頻率高產(chǎn)生新的基因，出現(xiàn)新的性狀產(chǎn)生新的基因型，性狀重新組合40練習(xí)1、生物的變異有兩種

和

。2、可遺傳的變異有三種來(lái)源

、

和

。3、生物變異的根本來(lái)源是

。不可遺傳變異

基因突變

基因重組

染色體變異

基因突變

可遺傳變異41課堂練習(xí)1.一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花，但偶然會(huì)出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的后代全部開(kāi)白花，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是(）A.自然雜交B.自然選擇C.基因突變D.基因重組2.進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是（）A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.生活條件改變423.下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是()

A.自然條件下，一種生物的突變率是很低的

B.生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的

C.基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V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(lái)源4．在一塊馬鈴薯甲蟲(chóng)成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約98％的甲蟲(chóng)死了，約2％的甲蟲(chóng)生存下來(lái)，生存下來(lái)的原因是（

）A．有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個(gè)體存在

B．以前曾噴過(guò)某種農(nóng)藥，對(duì)農(nóng)藥有抵抗力C．約有2％的甲蟲(chóng)未吃到沾有農(nóng)藥的葉子D．生存下來(lái)的甲蟲(chóng)是身強(qiáng)體壯的年輕個(gè)體435、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