基因突變及其他變異

第五章基因突變及其他變異遺傳伴隨著變異，泛起進(jìn)化的層層漣漪。遺傳變異規(guī)律的妙用，贏來(lái)戰(zhàn)勝病魔的驚喜。表現(xiàn)型

基因型

環(huán)境

（不遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳。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）一、基因突變一、基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥資料：1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)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(chēng)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)胞變成長(zhǎng)鐮刀型。病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探究]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(lài)氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴(lài)氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）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…………直接原因替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段堿基對(duì)的增添、缺失或替換，改變了基因的結(jié)構(gòu)。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[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？DNA···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？···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②①①②···ACCGC···

···TGGCG···堿基對(duì)缺失思考2、基因突變發(fā)生的時(shí)間？3、基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？1.由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起性狀的改變？基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

①多種密碼子決定同一種氨基酸②不具遺傳效應(yīng)的DNA片段③雖改變氨基酸種類(lèi)，但不改變性狀④顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）

基因突變的時(shí)間：細(xì)胞分裂的間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞一般不能遺傳給后代（產(chǎn)生性原細(xì)胞時(shí)可以）可以通過(guò)受精作用直接遺傳給后代DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤.二、基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線(xiàn)X射線(xiàn)其它各種輻射亞硝酸堿基類(lèi)似物苯環(huán)類(lèi)似物復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤堿基組成改變內(nèi)部因素外部因素生物界中普遍存在———普遍性個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位——隨機(jī)性自然情況下突變頻率很低(10-5-10-8)——低頻性多數(shù)對(duì)生物有害——多害少利性突變是不定向的——不定向性三、基因突變的特點(diǎn)基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因變成它的等位基因（A→a或a→A）。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(lèi)多指[探究]基因突變有何特點(diǎn)？短腿安康羊（中）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①②③④⑤花芽在分化時(shí)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(lèi)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。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？有害的基因突變畸形的雛鴨人類(lèi)的多指人類(lèi)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五、基因突變是不定向的—多向性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子基因突變還有何特點(diǎn)？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五、基因突變是不定向的—多向性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子基因突變還有何特點(diǎn)？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1）意義：產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來(lái)源，

為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料。四．基因突變的意義2）應(yīng)用：誘變育種:運(yùn)用物理因素或化學(xué)因素提高突變率,誘發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種.基因重組在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。將F2中的黃色皺粒豌豆種植下去，子代中會(huì)有黃色皺粒豌豆嗎？為什么？自身的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變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.③重組DNA技術(shù)：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，在生物體外重組，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的性狀?；蛑亟M的類(lèi)型AabBAaBb簡(jiǎn)單理解，基因重組就是精細(xì)胞和卵細(xì)胞結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生不同于父本和母本的基因型。A:控制不同性狀的基因重新組合，不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型?；蛑亟M的意義：基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代?；蛑亟M是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義。Q:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組的意義比較項(xiàng)目基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果時(shí)期意義發(fā)生頻率堿基對(duì)的增添、缺失或替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變控制不同性狀的基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因分裂間期有性生殖過(guò)程產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型生物變異的根本來(lái)源，生物進(jìn)化的原材料生物變異的來(lái)源之一，形成生物多樣性的重要原因突變頻率低，但在生物界普遍存在有性生殖中非常普遍基因突變和基因重組不同生物的可遺傳變異來(lái)源：病毒——基因突變?cè)松铩蛲蛔冋婧松铩蛲蛔?、基因重組、染色體變異思維拓展樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2411月-24Monday,November11,2024人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。08:17:5608:17:5608:1711/11/20248:17:56AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2408:17:5608:17Nov-2411-Nov-24加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。08:17:5608:17:5608:17Monday,November11,2024安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。11月-2411月-2408:17:5608:17:56November11,2024踏實(shí)肯干，努力奮斗。2024年11月11日8:17上午11月-2411月-24追求至善憑技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹(shù)立形象。11十一月20248:17:56上午08:17:5611月-24嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月248:17上午11月-2408:17November11,2024作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024/11/118:17:5608:17:5611November2024好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的