人教版基因突变和基因重组张丁丁.ppt

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1、第一节 基因突变和基因重组,生物界中的变异现象,想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?,分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,红花的后代变了蓝紫色,上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,（不可遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,（遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,（可遗传的变异）,染色体变异,一、基因突变,1.基因突变的实例镰刀型细胞贫血症,正常红细胞,镰刀型贫血症,资料：1910年，一个黑人青年到赫里克医生的诊所看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊

2、的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。,一.基因突变,正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,探究正常血红蛋白究竟出了什么问题？,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_原因,镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。,病因：,DNA分子中碱基对替换,根本,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,分析：,直接原因,决定,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。

3、,探究 DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,2.基因突变的概念,DNA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，叫基因突变,例1.(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传信息）；基因数量；性状。(填一定不变或一定改变或可能改变)例2.血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,T A G G C G,mRNA,碱基对增添,异亮氨酸,脯氨酸,探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？,DNA,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,探究碱基对的缺失会

4、导致蛋白质的变化吗?,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,思考：1.哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,一种氨基酸可能有几种不同的密码子显性纯合子突变成杂合子（AAAa）环境因素的影响等等,碱基对的替换,2.发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？,例3(08上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（）,A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个TC第100、101、102位被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T,B,有丝分裂间期

5、,减数第一次分裂的间期,体细胞可以发生基因突变,生殖细胞中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,3.基因突变发生的时间,1.“神七”带一批种子上天进行育种，选择的是“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？,2.DNA的复制发生在什么时间？,分裂间期,1.基因突变是不是都具遗传性？,若发生在配子中，可遗传；若发生在体细胞中，一般不能遗传；有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。,2.为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做X射线透视的医务人员要穿防护衣？,4.基因突变的原因,（1）物理因素：X射线、紫外线、激光等,（2）化学因素：亚硝酸、碱基类似物、烟

6、碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,（3）生物因素：病毒、某些细菌等,内部因素：,外部因素：,（1）DNA分子复制偶尔发生错误（2）DNA的碱基组成发生改变,引起突变的原因-人类史上的灾难,1945年8月6日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。8月9日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。,*,引起突变的原因-人类史上的灾难,1986年3月26日凌晨，前苏联乌克兰境

7、内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。,（1）在生物界普遍存在(普遍性）；,短腿安康羊（中）,玉米白化苗,人类多指,5.基因突变的特点,（2）在生物体内随机发生（随机性）；,判断：互为等位基因所含碱基对数目一定相同（）,（3）(不定向性)：一个基因可以产生一个以上的等位基因,显性突变,隐性突变,（4）突变率低（低频性）；,错,白化苗,（5）大多数突变是有害的（多害少利

8、性）,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。,6.基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,可以产生新的基因（等位基因）,是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原始材料。,例4(08广东高考)有关基因突变的叙述，正确的是（）A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变一定会引起生物性状的改变 C一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的中期不发生基因突变,C,2.将F2中的黄色皱粒豌豆种植下去，子代中会有黄色皱粒豌豆吗？为什么？,思考：1.子二代中与亲本表现型不同的个体有 和。,自身的遗传物质发生了改变,绿色

9、圆粒,黄色皱粒,3.F2出现不同亲本性状的原因？,有性生殖,二.基因重组,1.概念,基因重组是通过 过程实现的,2.类型,在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,（）非同源染色体上的非等位基因自由组合,（2）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,（3）重组DNA技术：通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，在生物体外重组，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。,不产生新基因，可形成新的基因型,3.基因重组的结果,思考:你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?,因减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性.,通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源.这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义.,4.基因重组的意义,例5（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,