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1、基因突變和基因重組設(shè)計:五環(huán)中學(xué)杜小瑩資料:1910年,一個黑人青年到醫(yī)院看病,癥狀是發(fā)燒和肌肉酸痛。檢查發(fā)現(xiàn)他的紅細(xì)胞與正常紅細(xì)胞不同。這就是鐮刀形細(xì)胞貧血癥,是一種常染色體隱性遺傳病。正常紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞為什么會出現(xiàn)這種疾病呢?資料:1949年科學(xué)家鮑林通過進一步研究,推測該病是由于血紅蛋白分子缺陷造成的,是一種分子病。這一推測在1956年得到證實。英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀形細(xì)胞的血紅蛋白在相同的條件下切成肽段,通過分析,發(fā)現(xiàn)有一個肽段的位置不同。為什么會出現(xiàn)這樣的不同?探究:鐮刀形細(xì)胞貧血癥的病因蛋白質(zhì)氨基酸mRNA
2、DNA正常蛋白質(zhì)異常蛋白質(zhì)谷氨酸纈氨酸GAGACTTCTGAAGAAUAT突變性狀正常紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞1)直接原因:血紅蛋白分子的多肽鏈上,一個谷氨酸被一個纈氨酸替換。2)根本原因:控制血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變,突變成了。CTTGAACATGTA(單個堿基替換)堿基對發(fā)生變化,一定會導(dǎo)致生物性狀改變嗎?情境:三位同學(xué)在抄句子“THECATSETONTHEMAT”分別抄成了下面的句子:THEKATSETONTHEMATTHEHATSETONTHEMATTHECATONTHEMAT這樣的改變可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?
3、聯(lián)想:基因突變的類型?基因突變的類型:┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯AGCTCG┷┷┷┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷增添缺失替換一、基因突變:1、概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添、缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,叫做基因突變。分析:基因突變的時間:基因突變的類型:基因突變的結(jié)果:基因突變的本質(zhì):DNA分子復(fù)制的過程中。替換、增添、缺失產(chǎn)生了新的基因?;騼?nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,即組成基因的脫
4、氧核苷酸的數(shù)量、排列順序發(fā)生改變。思考:基因突變能否遺傳?怎樣遺傳?基因突變?nèi)舭l(fā)生在生殖細(xì)胞中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代,若發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳。癌癥就是發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變。哪些因素會導(dǎo)致癌變呢?2、基因突變的原因:物理因素:X射線、射線、紫外線、輻射等?;瘜W(xué)因素:亞硝酸、堿基類似物生物因素:某些病毒沒有外來因素的影響時,DNA在復(fù)制時堿基組成偶爾也會自發(fā)改變。3、基因突變的特點:思考與討論:基因突變有哪些特點?為什么基因突變在生物界中普遍存在?基因突變的隨機性表現(xiàn)在哪些方面?為什么說基因突變有不定向性?基因突變的結(jié)果產(chǎn)生了
5、什么?自然狀態(tài)下,基因突變的頻率如何?4、基因突變的意義:思考與討論:基因突變能否產(chǎn)生新基因?這些新基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存有什么樣的影響?自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來?自然條件下,基因突變的頻率很低,而且大多數(shù)有害,那么基因突變能否為生物進化提供原材料?為什么說基因突變是生物變異的根本來源?正?;蛘T變因素(外因)物理因素:X射線、激光等化學(xué)因素:亞硝酸鹽、堿基類似物等生物因素:某些病毒、細(xì)菌、異常代謝產(chǎn)物等堿基對的替換、增添、缺失堿基序列改變遺傳信息改變基因突變(產(chǎn)生新基因)基因可變性(內(nèi)因)實質(zhì)結(jié)果小結(jié):二、基因重組:1、概念
6、:指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?;貞浨懊嫠鶎W(xué)的內(nèi)容:哪些基因會發(fā)生重新組合?在什么時期重新組合?同源染色體上的等位基因怎樣變化?①非同源染色體上的非等位基因重組。②四分體時期,同源染色體上的非姐妹染色單體之間交叉互換。3、基因重組發(fā)生的時間:發(fā)生在間是第一次分裂時期。2、基因重組的類型:4、基因重組的結(jié)果:只產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合,不產(chǎn)生新基因。間期YyRr減數(shù)第一次分裂YYRRyyrrYYRRrryy減數(shù)第二次分裂YRYR減數(shù)第二次分裂yryr減數(shù)第一次分裂YYrryyRRyRyR減數(shù)第二次分
7、裂YrYr減數(shù)第二次分裂5、基因重組的意義:思考與討論:人的體細(xì)胞中含有23對染色體,不考慮基因突變的情況下,一位父親可能產(chǎn)生多少種配子?一位母親又能產(chǎn)生多少種配子?請你總結(jié)人群中個體性狀多種多樣的可能原因有哪些?基因重組能否成為生物變異的根本來源?對生物進化有什么重要意義?課堂小結(jié)基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生的時間類型結(jié)果原因特點意義1、一對夫婦所生子女中,性狀上差異較多,這種變異主要來自A.基因重組B.基因突變C.環(huán)境影響D.基因分離練習(xí):2、下列關(guān)于變異的敘述中,正確的是A.生物所發(fā)生的基因突變一般是有害的,因此基因突變不利于生物的進化
8、B.基因重組只能產(chǎn)生的新基因型,而不能產(chǎn)生新的基因,基因突變才能產(chǎn)生新的基因C.生物變異的主要來源是基因重組D.人為改變環(huán)境條件,可以促進生物產(chǎn)生變異,但這種變異都是不能遺傳的2、某種自花授粉