使用基因突變和基因重組

龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞，這說明生物具有____的現(xiàn)象。遺傳一母生九仔，連母十個(gè)樣，這說明生物具有______的現(xiàn)象。變異生物界中的變異現(xiàn)象生物界中的變異現(xiàn)象什么叫“生物的變異”？是指親代和子代個(gè)體間的差異。變異能否遺傳？是否所有的變異都能遺傳給后代？表現(xiàn)型基因型環(huán)境討論一：三者之間的關(guān)系是怎樣的？在它們之間填寫內(nèi)容？生物的表現(xiàn)表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不可遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？基因重組染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）生物的變異第5章基因突變及其他變異

第1節(jié)基因突變和基因重組一.基因突變1910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，是嚴(yán)重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對這個(gè)病人無效。對病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡下不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧血癥。動(dòng)一下腦:為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的性狀?

1949年，美國鮑林博士首先意識(shí)到，紅細(xì)胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細(xì)胞變形.

血紅蛋白究竟出了什么問題？

為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？

1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異?！彼幔劝彼幔劝彼帷彼幔i氨酸－谷氨酸—…CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病。病因：DNA分子中堿基對替換根本[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？分析：ATTA替換直接原因決定谷氨酸→纈氨酸思考:DNA的堿基對還有可能發(fā)生什么的變化？┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

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┷┷┷┷增添缺失替換基因突變的概念

由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變.就叫做基因突變.DNAAUCCGC···

ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸mRNAATCCGC···

TAGGCG···正常異亮氨酸精氨酸堿基對缺失ACCGC···

TGGCG···基因突變的實(shí)例——堿基數(shù)目增添肽鏈：起始---纈---異亮---亮---甘---終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈：起始---甘---天冬---脯---精---纈---

--TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT--

--ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA-

--TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT--

--ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突變前突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對思考？基因突變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？DNAAUCCGC···

AU

UCGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNAATCCGC···

TAGGC

G···正常TAAGC

G···ATTCGC···

堿基對替換精氨酸1、(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后,

基因結(jié)構(gòu)（或遺傳信息）

；基因數(shù)量

；性狀

.

(一定不變;一定改變;可能改變)2、血紅蛋白基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上的CTT變成CAT,則結(jié)果谷氨酸變成了纈氨酸,那如果CTT突變成了CTC，其結(jié)果如何？性狀不變一定改變一定不變可能改變1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最??？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）等等堿基對的替換思考：討論1、基因突變發(fā)生的時(shí)期？2、基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？取決于？有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞（一般不能傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）3、發(fā)生基因突變的基因與原來基因相同嗎？實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生新基因（一般為原基因的等位基因）基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物苯環(huán)類似物復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤堿基組成改變內(nèi)部因素外部因素(08廣東生物)25．如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對.可能的后果是（多項(xiàng)選擇）

A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物

B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止

C．所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸

D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè)堿基對，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

A．只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變B．長度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變C．長度不變，但順序改變D．A、B都有可能精典例題細(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——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？常見突變性狀：一普遍性討論與思考短腿安康羊（中）玉米白化苗人類多指[探究]基因突變有何特點(diǎn)？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1、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)期二隨機(jī)性[探究]基因突變有何特點(diǎn)？思考①②③④⑤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小資料三低頻性[探究]基因突變有何特點(diǎn)？四不定向性[探究]基因突變有何特點(diǎn)？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)生的子代顯性突變隱性突變白化苗五

多害少利性白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。[探究]基因突變有何特點(diǎn)？1．基因突變的結(jié)果是什么？新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存是都有利嗎？自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來？思考：基因突變的意義基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料。產(chǎn)生了新基因;有利變異取決于環(huán)境;小結(jié)：基因突變的概念:基因突變的原因:基因突變的特點(diǎn):基因突變的意義:

“一豬生九仔，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?基因重組基因重組1.基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。思考：為什么子二代會(huì)出現(xiàn)親代沒有的表現(xiàn)型？基因自由組合2類型:①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的組合.②基因的交叉互換:同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.思考1:人的體細(xì)胞中有23對染色體,請你計(jì)算,一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子,一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞?思考2:你能從基因重組的角度解釋人群中個(gè)體性狀的多種多樣嗎?由于減數(shù)分裂形成的配子,染色體組成具有多樣性,導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異,加上受精過程中卵細(xì)胞和精子的結(jié)合的隨機(jī)性,同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性.3、意義：

基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化有重要意義1、基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？沒有新基因，但有新的基因型2、發(fā)生基因重組的條件1、進(jìn)行有性生殖的生物2、控制不同性狀的基因，至少是兩對或兩對以上的基因小結(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?qū)嵸|(zhì)意義堿基對增添|缺失|替換引起基因結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因型生物變異的根本來源，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程自然突變、人工誘變細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過程中減數(shù)第一次分裂前、后期生物變異的來源之一，對生物的進(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1.一種植物在正常情況下只開紅花，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.基因重組課堂練習(xí)CA4.利用激光對DNA進(jìn)行修復(fù)，生物學(xué)上稱之為（）A.基因突變B.基因重組C.基因互換D.染色體變異3.下列有關(guān)基因突變的說法，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BA5.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.圖中基因的遺傳遵循自由組合定律Aa1a2a3D⑴在一次實(shí)驗(yàn)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程：⑵如果酶Ⅰ和酶Ⅲ正常，酶Ⅱ活性喪失則能否合成鳥氨酸和精氨酸?(）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氨酸不能合成精氨酸酶Ⅱ失活，鳥氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。引起突變的原因-----人類史上的災(zāi)難一九四五年八月六日，美國為迫使日本迅速投降，在日