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1、生物基因突变和基因重组人教版必修 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件（改变改变）（改变改变）（改变）（改变）复习复习:表现型与基因型的关系表现型与基因型的关系生物体遗传性状的改变就是生物的变异生物体遗传性状的改变就是生物的变异 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血
2、液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血镰刀型细胞贫血症症。这样的红细胞容易破裂。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血使人患溶血性贫血,严重严重时会导致死亡时会导致死亡.一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例为什么谷氨酸会被缬氨酸取为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？代呢？1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的链上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取
3、代取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 思考与讨论思考与讨论CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传引起的一种遗传病，是由于基因中的碱基对发生了病，是由于基因中的碱基对发生了_产生的。产生的。病因：病因：基因突变基因突变替换替换根本根本直接直接相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸
4、的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:增增添添缺缺失失改改变变DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、和和 ，而引起的而引起的 的改变。的改变。增添增添缺失缺失改变改变基因结构基因结构（二）基因突变的概念（二）基因突变的概念思考与讨论：思考与讨论：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？改变？基因突变可以遗传给后代吗？如何遗传基因突变可以遗传给后代吗？如何遗传?思考与讨论：思考与讨论：突变后的突变后的DNADNA分子复制分子复制,通
5、过减数分裂形通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基并将突变基因传给下一代因传给下一代.可以遗传可以遗传.基因突变一定可以遗传给后代吗？基因突变一定可以遗传给后代吗？(三三)基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）DNA DNA在进行复制
6、时发生错误在进行复制时发生错误.(四)基因突变的结果常见突变性状：常见突变性状：棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病基因突变的结基因突变的结果往往使一个果往往使一个基因变成它的基因变成它的等位基因等位基因,即即产生了新的基产生了新的基因因.(五五)基因突变的原因基因突变的原因物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素基因突变的原因基因突变的原因X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等病毒和某些细菌等病毒和某些细菌等你认
7、为基因突变有什么特点？你认为基因突变有什么特点？一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；?基因突变发生的时期与突变性状在生物体基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？有什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？任何时期任何时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞有有二二 在生物体内
8、随机发生；在生物体内随机发生；基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料三三 突变率突变率低低；白化苗白化苗四四 大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为为什什么么呢呢？任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。五五 基因突变是基因突变是 不定向不定向的的(五)基因突变的特点和意义
9、自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5-1010-8-8(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因一个基因可以产生一个以上的等位基因 不定向性：不定向性：产生新基因产生新基因引发生物变异引发生物变异为进化提供原材料为进化提供原材料基因突变的意义基因突变的意义:“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，主要是什么原因产
10、生的?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合.2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体之同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换间发生局部互换.(.(交叉互换交叉互换)后一页后一页非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页AabBAaBb同源染色体的非姐妹
11、染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页3 3、意义、意义:通过有性生殖实现基因重通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其组为生物变异提供了极其丰富的来源丰富的来源,是生物多样性是生物多样性的重要原因之一的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？思考思考:一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对对等位基因分别位于等位基因分别位于 20对同源染色体上）对同源染色体上）的生物进行杂交时，的生物进行杂交时，F2可能出现的表可能出现的表现型就有现型就有 种。种。220=10983041、某自花传粉植物连续几代开红花，一、某自
12、花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A2、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患某一男性患者者,其父母正常，请判断这人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组C练习练习3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人输给一个
13、血型相同的正常人,将使正常人将使正常人B A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病5、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于要来源于 A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.染色体变异染色体变异 D.D.环境变化环境变化A4、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自这种变异主要来自 A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.环境影响环境影响 D.D.染色体变异染色体变异B