第1节 基因突变和基因重组.pptx

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1、普通的玉米种子种普通的玉米种子种植在水，肥，光充植在水，肥，光充足的土壤中，结出足的土壤中，结出的是的是粒多饱满粒多饱满的种的种子，但是子，但是再把这些再把这些种子种在种子种在贫瘠的贫瘠的土土壤中就壤中就会结出普通会结出普通的种子的种子 太太空空南南瓜瓜王王（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐辐射的）射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王把其种下去后结出的仍是太空南瓜王。变异类型变异类型不可遗传的变异：不可遗传的变异：可遗传的变异可遗传的变异仅由环境引起仅由环境引起遗传物质没有变化遗传物质没有变化：遗传物质变化：遗传物质变化基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异第第

2、1节节 基因突基因突变变和基因重和基因重组组第第5章章 基因突变和其他变异基因突变和其他变异聚焦一：基因突变的实例聚焦一：基因突变的实例人类镰刀型细胞贫血症人类镰刀型细胞贫血症正正常常人人的的红红细细胞胞患者的红细胞患者的红细胞基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症正常红细胞是什么形状正常红细胞是什么形状?镰刀型细胞贫血症患镰刀型细胞贫血症患者红细胞是什么形状？者红细胞是什么形状？是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞？是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞？组成患者血红蛋白分子的多肽链上哪个氨基酸组成患者血红蛋白分子的多肽链上哪个氨基酸发生了发生了改变改变？结合基因

3、表达的知识思考：该氨基酸改变的原结合基因表达的知识思考：该氨基酸改变的原因是什么？因是什么？（1）苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸 苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸正常血红蛋白第正常血红蛋白第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。4 5 6 7 8（正常血红蛋白）（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）（异常血红蛋白）（2 2）试一试：试一试：正常正常 血红蛋白血红蛋白 氨基酸氨基酸 mRNA DNA 异常异常 突变突变 直接原因直接原因根本原因根本原因AU谷氨酸谷氨酸G ACT TGAA缬氨酸缬氨酸G AC TG AAT碱基对的缺

4、失碱基对的缺失A CGTGA C G TCT G C A正常基因正常基因A CGTGC A C G TT G C A突变基因突变基因DNA的碱基对还有可能发生什么样的变化？的碱基对还有可能发生什么样的变化？碱基对的增添碱基对的增添A CGTGA C G TCT G C A正常基因正常基因A CGTGA C G TCT G C AAT突变基因突变基因DNA的碱基对还有可能发生什么样的变化？的碱基对还有可能发生什么样的变化？归纳基因突变的概念归纳基因突变的概念归纳基因突变的概念归纳基因突变的概念 基因突变基因突变:DNA:DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、或或 而引起的基因而引起的基因

5、 的改变。的改变。增添增添替换替换缺失缺失结构结构增添增添缺失缺失替换替换碱碱基基排排列列顺顺序序改改变变（3）归纳总结归纳总结:（4）思考）思考:基因突变这种可遗传的变异一定能传给后代吗？基因突变这种可遗传的变异一定能传给后代吗？若发生在配子中可遵循遗传规律传递给后代，若发生在配子中可遵循遗传规律传递给后代，若发生在体细胞中，一般不能遗传。若发生在体细胞中，一般不能遗传。G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C突变突变(1)(1)一个碱基对的替换一个碱基对的替换一定会引起蛋白质的一定会引起蛋白质的改变吗？改变吗？聚

6、焦二：基因突变对蛋白质的影响聚焦二：基因突变对蛋白质的影响1、(选择填空选择填空)某生物发生了基因突变后某生物发生了基因突变后,基因结构基因结构 ；性状性状 .基因数量基因数量 ；(一定不变一定不变;一定改变一定改变;不一定改变不一定改变)一定改变一定改变一定不变一定不变不一定改变不一定改变反馈练习反馈练习 T A G G C G C G G T T G A A C T A A T A C C G C G C C A A C T T G A T T A T G G C G C G G T T G A A C T A (2)碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？

7、A T C C G C G C C A A C T T G A T T A G G C G C G G T T G A A C T A A T C G C G C C A A C T T G A T T A G C G C G G T T G A A C T A A T C C G C G C C A A C T T G A T (3)碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗?(4)当当DNA分子上增添或缺失分子上增添或缺失1个碱基对、个碱基对、2个碱基对、个碱基对、3个碱基对时，结果相同吗？个碱基对时，结果相同吗？哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结构哪种情况有可能对

8、其控制合成的蛋白质结构影响最小影响最小？3个碱基对个碱基对(5)总之，碱基对的增添、缺失和替换，哪一总之，碱基对的增添、缺失和替换，哪一种基因突变对生物性状的影响最小？种基因突变对生物性状的影响最小？碱基对的替换碱基对的替换 2、自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的、自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：部分氨基酸序列如下：正常基因正常基因 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因1 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因2 精氨酸精氨酸 亮氨酸亮氨酸

9、 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因3 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 苏氨酸苏氨酸 酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种基因突变的根据上述氨基酸序列确定这三种基因突变的DNA分子的改变是分子的改变是A.突变基因突变基因1和和2为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添为一个碱基的增添B.突变基因突变基因2和和3为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添为一个碱基的增添C.突变基因突变基因1为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因2和和3为一个碱基的增添为一个碱基的增添D.突变基因突变基

10、因2为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1和和3为一个碱基的增添为一个碱基的增添4下列大下列大肠杆菌某基因的碱基序列的杆菌某基因的碱基序列的变化，化，对其所控制合成的多其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是的氨基酸序列影响最大的是A第第6位的位的C被替被替换为T B第第9位与第位与第10位之位之间插入插入1个个TC第第100、101、102位被替换为位被替换为TTT D第第105至至106位位插入插入3个个T 一矮茎豌豆品系中出现一株高茎豌豆，且一矮茎豌豆品系中出现一株高茎豌豆，且“高茎高茎”性性状能够遗传给后代，请对此现象加以解释：状能够遗传给后代，请对此现象加以解释：矮

11、茎基因（矮茎基因（d）突变为高茎基因（）突变为高茎基因（D）。）。如果是核基因突变，新产生的基因（如果是核基因突变，新产生的基因（D）是（是（d）基因的等位基因吗？为什么？）基因的等位基因吗？为什么？聚焦三：基因突变的结果聚焦三：基因突变的结果位于同源染色体上的相同位于同源染色体上的相同位置的基因控制同一性状位置的基因控制同一性状新基因位于同源染色体上的相同位置的基因控制同一性状位于同源染色体上的相同位置的基因控制同一性状dd(原基因原基因)（等位基因如（等位基因如D D1 1、D D2 2）d(突变基因突变基因)新性状（正常基因）（正常基因）（正常基因）（正常基因）是是生物进化生物进化的原始

12、的原始材料材料产生新的基因（产生新的基因（等位基因等位基因）;可能出现新的性状。可能出现新的性状。实例：白化病基因（实例：白化病基因（a）、血友病基因（）、血友病基因（h）红绿色盲基因（红绿色盲基因（b）、多指基因（）、多指基因（T）聚焦三：基因突变的结果聚焦三：基因突变的结果某男性患了红绿色盲，是由于他某男性患了红绿色盲，是由于他自身的基因突变了吗？自身的基因突变了吗？如果他母亲不是携带者呢？如果他母亲不是携带者呢？是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源 是是生物进化生物进化的原始的原始材料材料DNADNA复制时碱基互补配对出现差错。复制时碱基互补配对出现差错。有丝分裂有丝分裂间期、间期、

13、减减间期：间期：发生过程：发生过程：发生时间：发生时间：聚焦四：基因突变的时期及原因聚焦四：基因突变的时期及原因诱导因素：诱导因素：物理、化学、生物因素。物理、化学、生物因素。基因突变类型基因突变类型：自然突变和人工诱变自然突变和人工诱变1、普遍性：所有生物都能发生基因突变。人及下列生物都能发生基因突变吗？人及下列生物都能发生基因突变吗？高等动植物；高等动植物；单细胞生物；单细胞生物；DNA病毒；病毒；RNARNA病毒；病毒；只要有核酸的复制聚焦聚焦五五：基因突变的：基因突变的特点特点 动、动、植植物的物的生长生长发育过程；发育过程；细胞质线粒体增殖过程；细胞质线粒体增殖过程；动植物的减数分裂

14、过程；动植物的减数分裂过程；这些过程是否都能这些过程是否都能发生基因突变？发生基因突变？2 2、随机性：能发生于个体发育的、随机性：能发生于个体发育的任何时期任何时期。进行有性生殖的生物，进行有性生殖的生物，细胞的突变基因细胞的突变基因 可能传给子代。可能传给子代。DNA 复制复制 过程中都有可能发生基因突变。过程中都有可能发生基因突变。生殖生殖聚焦聚焦五五：基因突变的：基因突变的特点特点结果：产生多种复等位基因。结果：产生多种复等位基因。例：人类的例：人类的ABO血型系统。血型系统。A、B、i原因：原因：A Aa1a2a33、不定向：产生多种复等位基因。、不定向：产生多种复等位基因。4 4、

15、低频性：、低频性：原因？原因？精确模板；严格配对。精确模板；严格配对。如何提高基因如何提高基因突变频率？突变频率？真核生物基因自然突变率真核生物基因自然突变率10-510-8。聚焦聚焦五五：基因突变的：基因突变的特点特点 果蝇约有104对基因，假定每个基因在一个生殖周期的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇的果蝇群，每一代出现的基因突变数是()A 2109 B 2108C 2107 D 108镰刀型细胞贫血症十分少见，是因为镰刀型细胞贫血症十分少见，是因为基因突变具有基因突变具有_低频性低频性基因突变具有低频性，为什么还能为生物基因突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供进化提供原始材料

16、原始材料？基因突变大多产生的是致病基因。基因突变大多产生的是致病基因。破坏生物与环境业已形成的适应关系，少数突变破坏生物与环境业已形成的适应关系，少数突变是有利是有利突变或中性突变突变或中性突变。5、多有害：、多有害：聚焦聚焦五五：基因突变的：基因突变的特点特点基因突变的特点：基因突变的特点：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：不定向性：不定向性：聚焦聚焦五五：基因突变的：基因突变的特点特点聚焦聚焦六六：基因重组：基因重组概念概念1 1、概念、概念:在生物进行有性生殖过程中在生物进行有性生殖过程中,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。问题组

17、问题组1 1：为什么会产生为什么会产生 新的性状组合新的性状组合非同源染非同源染色体上的色体上的非等位基非等位基因间因间重组重组问题组问题组2 2：控制不同性状的基因控制不同性状的基因为什么会重新组合？为什么会重新组合？什么时候重新组合？什么时候重新组合？怎样组合？怎样组合？聚焦聚焦六六：基因重组：基因重组概念概念问题组问题组3 3：同源染色体：同源染色体上的非等位基因能否重上的非等位基因能否重组？组？右图为一果蝇的基因型，右图为一果蝇的基因型，若无交叉互换，该果蝇若无交叉互换，该果蝇产生几种配子？产生几种配子？若发生交叉互换，该果若发生交叉互换，该果蝇产生几种配子？请写蝇产生几种配子？请写出

18、其配子基因型。出其配子基因型。聚焦聚焦六六：基因重组：基因重组概念概念有性生殖的生物有性生殖的生物在减数分裂产生配子时在减数分裂产生配子时非同源染色体非等位基因的自由组合非同源染色体非等位基因的自由组合同源染色体四分体时期非姐妹染同源染色体四分体时期非姐妹染色体交叉互换等位基因色体交叉互换等位基因类型类型发生时间发生时间聚焦聚焦六六：基因重组：基因重组概念概念开阔视野：开阔视野：物种间的基因重组（基因工程）物种间的基因重组（基因工程）指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技中，使后者获得新的遗传性状或表

19、达所需要的产物的技术。具体内容请参阅第六章第二节术。具体内容请参阅第六章第二节“基因工程及其应用基因工程及其应用”。基因突变基因突变意义：产生新基因的唯一途径；生物变异的生物变异的根本来源根本来源；是生物进化的是生物进化的原始材料原始材料。聚焦七：基因突变及基因重组的意义聚焦七：基因突变及基因重组的意义阅读阅读p82及及p83，归纳比较基因突变、基因重组的意义，归纳比较基因突变、基因重组的意义基因重组基因重组意义：生物变异的来源之一；生物变异的来源之一；对生物进化有重要意义。对生物进化有重要意义。基因突变具有低频性、基因突变具有低频性、多害性，为什么还能多害性，为什么还能为生物进化提供为生物进

20、化提供原始原始材料？材料？1、下图为马的生活史，有关此图的叙述错误的是、下图为马的生活史，有关此图的叙述错误的是A.有丝分裂发生在有丝分裂发生在、之间之间B.基因重组发生在基因重组发生在之间之间C.基因突变发生在基因突变发生在，之间之间D.之间的突变不一定能传给后代之间的突变不一定能传给后代课堂检测课堂检测2 2、下列生物的生殖过程会出现基因自由组合现象的是、下列生物的生殖过程会出现基因自由组合现象的是A.A.玉米的种子繁殖玉米的种子繁殖 B.B.细菌的繁殖细菌的繁殖 C.C.烟草花叶病毒的复制烟草花叶病毒的复制 D.D.植物组织培养植物组织培养3 3、一对夫妇所生育的子女中，性状上差异很多，

21、这种、一对夫妇所生育的子女中，性状上差异很多，这种差异主要来自差异主要来自 A A、基因重组、基因重组 B B、基因突变、基因突变 C C、环境影响、环境影响 D D、疾病影响、疾病影响4、变异是生命物质基本特征之一、变异是生命物质基本特征之一,下列不属于细菌产下列不属于细菌产生的可遗传变异有生的可遗传变异有基因突变基因突变 基因自由重组基因自由重组 染色体变异染色体变异 环境条件的变化引起的性状变异环境条件的变化引起的性状变异A.B.C.D.5、经检测，某男性的一个精原细胞的一条、经检测，某男性的一个精原细胞的一条1号号染色体上的染色体上的DNA的一条链上一个碱基的一条链上一个碱基T突变成了突变成了A，则该精原细胞经减数分裂所产生的精子中，含有突则该精原细胞经减数分裂所产生的精子中，含有突变基因的精子有变基因的精子有 个。个。A.4 B.2 C.1 D.不确定不确定只有只有1个个DNA发生变异，发生变异，所以只影响到一个精子所以只影响到一个精子