基因突變和基因重組(公開課)

1、,堿基互補配對可以保證：遺傳信息的精確傳遞,子代與親代之間的相似性。遺傳,舊知識回顧：,生物界中的變異現(xiàn)象,什么叫“生物的變異”？,生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。,變異是否都能遺傳？,兩只青蛙相愛了, 結(jié)婚后生了一只癩蛤蟆, 公青蛙見狀大怒說:賤人,怎么回事? 母青蛙哭著說:他爹,認識你之前我整過容.,為什么這種變異性狀不能遺傳給子代？,分析：,是環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。,例1：,紅花的后代變成了藍紫色,上述變異性狀的后代 為何仍然是藍紫色花呢？,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。,藍紫色花的后代仍是藍紫色,例2：,（不遺傳的變異）,（改變）,（改變）,（改變）,（遺傳

2、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）,變異是否都能遺傳？,否,基因突變,生物的變異,不可遺傳的變異 可遺傳的變異,基因重組,染色體變異,生物變異類型判斷關(guān)鍵:遺傳物質(zhì)是否改變,我?guī)洿簦?哼,基因突變,資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細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胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。,一、基因突變的實例,1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。

3、,谷氨酸,纈氨酸,正常,異常,直接原因 （氨基酸的替換）,根本原因,鐮刀型細胞貧血癥病因：,（DNA分子中堿基對的替換）,控制合成血紅蛋白分子的DNA分子一個堿基對發(fā)生替換（AT替換為TA）導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，從而引起所編碼的血紅蛋白的改變。,替換,增添,缺失,基因（DNA片段）,思考：除了堿基對的替換以外,還有什么情況可能導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變？,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。,二、基因突變的概念,1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最?。?思考：,堿基對的替換,2、基因突變形成的性狀能否遺傳？怎樣遺傳？,三、基因突變的時期,DNA復(fù)制時期,有絲分裂的間期,減數(shù)

4、第一次分裂間期,如果基因突變發(fā)生在體細胞進行有絲分裂的間期，,如果基因突變發(fā)生在減數(shù)第一次分裂間期，,【植物體細胞無性繁殖例外】,一般只影響當代，不能遺傳,閱讀P81,則將遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代,基因突變是如何產(chǎn)生的呢？,X射線照射,X射線、紫外線等,易誘發(fā)基因突變的因素,物理因素,亞硝酸、堿基類似物等,化學(xué)因素,病毒、某些細菌等,生物因素,四、基因突變的原因,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,物理因素,物理因素,化學(xué)因素,少吃燒烤和油炸食品,化學(xué)因素,以下情況是減少哪種因素，從而防止細胞基因突變？,接種乙肝疫苗,生物因素,一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因,不改

5、變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置,五、基因突變的結(jié)果,細菌 無抗藥性 抗藥性,常見突變性狀：,普遍性在生物界普遍存在,玉米白化苗,人類多指,短腿安康羊（中）,六、基因突變的特點,隨機性基因突變是隨機發(fā)生的,花芽在分化時發(fā)生基因突變,可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期；,可以發(fā)生在細胞內(nèi)任何DNA分子上； 可以發(fā)生在DNA分子的任何部位,不定向性基因突變是不定向的,基因突變的紫色種子產(chǎn)生的子代種子（白，紅）,【突變的方向與環(huán)境也沒有明確因果關(guān)系】,自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低低頻性,白化苗,大多數(shù)突變是有害的多害少利性,白化病,所有生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，基因突變可能破壞生物與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。,畸

6、形的雛鴨,人類的多指,人類的并指,鐮刀形紅細胞,有害的基因突變,有利的基因突變,誘變處理得到的高產(chǎn)量青霉菌株,太空南瓜,自然界的物種中廣泛存在,可發(fā)生在任何時期,多害少利性：(打破對環(huán)境的適應(yīng)性), 普遍性:, 隨機性:, 不定向性：1個基因可以突變成1個以上的等位基因, 低頻性：自然狀態(tài)下突變率低:,基因突變的特點,既然自然條件下基因突變率很低，而且大多數(shù)對生物體是有害的，那基因突變有什么意義呢？,七、基因突變的意義,雖然每個基因的突變率很低，但每個種群有很多個體，每個個體有很多基因，所以突變的基因總數(shù)很大。,產(chǎn)生新基因的途徑,生物進化的原始材料,生物變異的根本來源,基因,新基因（等位基因）

7、,基因型（改變）,表現(xiàn)型（改變）,引發(fā)生物變異,這種說法不正確。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個物種是由很多個體組成，且經(jīng)漫長的進化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進化有重要的意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料。,P82：批判性思維,2.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,B,C,1. 一種植物在正常情況下只開紅花，但偶然會出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的

8、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,3. 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,D,“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？,基因重組,在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。,一、基因重組的概念,生物體減數(shù)分裂形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因也自由組合，形成多種類型的配子，雌雄配子受精形成的受精卵就具有與親代不同的基因型，從而使個體出現(xiàn)差異。,類型 自由組合型 減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,二、