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1、第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异1本节学习目标本节学习目标1、举例说明基因突变的特点和原因。2、举例说明基因重组。3、说出基因突变和基因重组的意义。本节学习方法本节学习方法1、阅读课文。（5分钟）2、完成课时练第49页“自主学习”。(5分钟)2基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性随机性 突变率低突变率低不定向性不定向性 多害少利多害少利 2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因
2、控制不同性状的基因_，_产生新基因，产生新基因，可形成新的可形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_3一一 基因突变基因突变1、基因突变的实例、基因突变的实例4为什么会出现这样的性状为什么会出现这样的性状?正常红细胞正常红细胞镰刀型红细胞镰刀型红细胞5 1956 1956年，英国科学家英格拉姆发现年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的有一处的谷氨酸被缬氨酸取代谷氨酸被缬氨酸取代。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 为什么血红蛋白会出现为什么血红蛋白会出现谷氨
3、酸被谷氨酸被缬氨酸取代缬氨酸取代这样的异常呢？这样的异常呢？6DNADNA的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换病因分析病因分析GAAGAACTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNARNARNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G GU UA AG GT TA AC CA AT T突变突变复制复制转录转录直接原因直接原因根本原因根本原因7思思 考！考！DNA DNA中碱基对的中碱基对的替换替换可以引起可以引起DNADNA结结构的改变构的改变,从而引起生物性状的改变从而引起生物性状的改变.那那么如果发生碱基对的么如果发生碱基对的增添增添或或缺失缺失,是否也是否也可能引起生物
4、性状的改变呢可能引起生物性状的改变呢?8 DNA DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变失，而引起的基因结构的改变(一般地，基因突一般地，基因突变后变成其变后变成其新的等位基因新的等位基因（Aa或或aA）。一一 基因突变的概念基因突变的概念增增添添缺缺失失替替换换基因突变后能在显微镜下观察到基因突变后能在显微镜下观察到吗吗?9发生一个碱基对的替换不一定会导致蛋白质的改变发生一个碱基对的替换不一定会导致蛋白质的改变 G A T G A C C T A C T G G A U G A C 天冬氨酸 天冬氨酸10 发生一个碱基对的缺失会导致发
5、生一个碱基对的缺失会导致发生一个碱基对的缺失会导致发生一个碱基对的缺失会导致mRNAmRNA中多个密码子的改变，中多个密码子的改变，中多个密码子的改变，中多个密码子的改变，必定会导致蛋白质结构的改变。必定会导致蛋白质结构的改变。必定会导致蛋白质结构的改变。必定会导致蛋白质结构的改变。A A C A GG T T A T T G T C C A A T A A C A G G U U A A A C A G G U U A 11基因突变其它的例子基因突变其它的例子白化苗白化苗残翅残翅六指六指白化病白化病1213思考与讨论：思考与讨论：由于由于DNADNA碱基对的改变，是否一定会引起碱基对的改变，
6、是否一定会引起蛋白质的改变？蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？1 1 突变发生在配子中突变发生在配子中,可传给后代可传给后代.2 2 突变发生在体细胞中突变发生在体细胞中,一般不能遗传一般不能遗传.基因突变基因突变主要主要发生在什么时候？发生在什么时候？DNA DNA复制时复制时(有丝分裂的间期和减数有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期)不一定，密码子具有简并性不一定，密码子具有简并性(一种氨基一种氨基酸可能对应多种密码子酸可能对应多种密码子)14二二 基因突变的原因基因突变的原因n n外部因素外部因素(自然或人为的自然或人为的诱发突变诱发突
7、变)1.1.物理因素物理因素:紫外线紫外线,X,X射线及其他辐射射线及其他辐射 例如例如:太空椒太空椒,皮肤癌等皮肤癌等 2.2.化学因素化学因素:亚硝酸亚硝酸,碱基类似物等碱基类似物等 3.3.生物因素生物因素:某些病毒某些病毒 特别提醒特别提醒:我们应该保护环境我们应该保护环境,远离这些因远离这些因 素素,养成良好的饮食养成良好的饮食,卫生习惯卫生习惯.n n内部因素内部因素(自发突变自发突变)DNA DNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误15(三三)基因突变的特点基因突变的特点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生物个体发育的任何时期，但是可发生在生物个体发育的任何时
8、期，但是衰老个体衰老个体远大于远大于幼小个体幼小个体；细胞周期中的任何时期，但是细胞周期中的任何时期，但是间期间期远大于远大于分裂期分裂期。(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:有害性：有害性：不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2，自然界突变率：自然界突变率：10105 5-1010-8-8 突变率低突变率低:16（四）（四）基因突变的意义基因突变的意义n产生产生新新基因基因n生物变异的生物变异的根本根本来源来源n生物进化的生物进化的原始原始材料材料17例题例题：若某基因原为若某基因原为303303对碱基
9、，现经过对碱基，现经过突变，成为突变，成为300300个碱基对，它合成的蛋白质个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（差异可能为（）A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变有改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能D18二二 基因重组基因重组实例：黄色圆粒实例：黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒 黄色圆粒黄色圆粒 黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：
10、绿色皱粒 9 ：3 ：3 ：119（一）概念（一）概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中,控制控制不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合.（二）类型（二）类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的交叉互换基因的交叉互换:非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因的非等位基因的自由组合自由组合四分体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染色体之间发生局部互换部互换.动脑动脑:基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期20基因重组的意义基因重组的意义 生物
11、变异的来源之生物变异的来源之一一,对于生物的进化也具有对于生物的进化也具有重要的意义重要的意义.是生物多样性的重是生物多样性的重要原因之一要原因之一.21 “一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产这种个体的差异，主要是什么原因产生的生的?想一想想一想22基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性随机性 突变率低突变率低不定向性不定向性 多害少利多害少利 2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因控制不同性状的
12、基因_，_产生新基因，产生新基因，可形成新的可形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_结构结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数分裂减数分裂)非常丰富非常丰富23课堂小结课堂小结一、基因突变 1、实例：镰刀形细胞贫血症 2、概念：替换、增添、缺失 3、诱发因素：外部因素、内部因素 4、特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性 5、时间：主要DNA复制时 6、意义：新基因、根本来源、原始材料二、基因重组241 1、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱分子中如果插入了一个碱基
13、对，则（基对，则（）A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密在转录时造成插入点以前的遗传密码改变码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密在转录时造成插入点以后的遗传密码改变码改变经典例题经典例题D25经典例题经典例题1.1.诱发突变与自然突变相比，正确诱发突变与自然突变相比，正确的是（的是（）A都是有利的 B都是定向的 C都是隐性突变 D诱发突变率高D262.2.基因基因A A与与a1a1、a2a2、a3a3之间之间 的关系如图的关系如图,该该图图不不能表明的是（能表明的是（）A A、基因突变是不定向的、基因突变是不定向的B B、等位基因
14、的出现是基因突变的结果、等位基因的出现是基因突变的结果C C、正常基因与致病基因、正常基因与致病基因 可以通过突变而转化可以通过突变而转化D D、这些基因的转化遵、这些基因的转化遵 循自由组合定律循自由组合定律D271 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中DA课堂巩固课堂巩固28课后作业：课后作业：1、课时练P512、导学案P48、10532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33AabBAaBb同源染色体的非姐妹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34演讲完毕，谢谢观看！