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1、第5章基因突變及其他變異問題探討如果DNA分子復(fù)制時(shí)發(fā)生類似的錯誤,DNA分子攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化?可能對生物體產(chǎn)生怎樣的影響?對生物體有的有害,有的有利,有的既無害也無利。如果基因中堿基對發(fā)生變化,我們稱這種變化為________。基因突變第一節(jié)基因突變和基因重組生物界中的變異現(xiàn)象想一想:上述甘藍(lán)品種的引種過程中,有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生?這種變異性狀能遺傳給子代嗎?為什么?分析:是環(huán)境因素引起的,自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。甘藍(lán)3.5kg7kg拉薩3.5kg北京資料:在北京培育的優(yōu)質(zhì)北京甘藍(lán)品種,葉球最
2、大的有3.5KG,當(dāng)引種到拉薩后,由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長、光照強(qiáng),葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后,葉球又只有3.5KG。紅花的后代變了藍(lán)紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍(lán)紫色花呢?遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色表現(xiàn)型基因型環(huán)境(不可遺傳的變異)誘因(改變)(改變)(改變)基因突變?nèi)旧w變異基因重組(遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變)(遺傳物質(zhì)發(fā)生改變)(可遺傳的變異)1、基因突變實(shí)例(鐮刀型細(xì)胞貧血癥)為什么氨基酸的替換會出現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥?氨基酸不同的根本原因是什么?猜想一、基因突變思考與討論CTT
3、GAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因_____原因鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_________引起的一種遺傳病,是由于基因中的堿基對發(fā)生了______產(chǎn)生的。病因:基因突變替換根本直接┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯AGCTCG┷┷┷┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷增添缺失改變DNA分子中發(fā)生堿基對的、和,而引起的的改變。增添缺失改變基因結(jié)
4、構(gòu)2基因突變的概念思考與討論:①由于堿基對的改變,是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變?思考:哪一種基因突變對生物性狀的影響最小?①一種氨基酸可能有幾種不同的密碼子②顯性純合子突變成雜合子(AA→Aa)③環(huán)境因素的影響等等堿基對的替換發(fā)生基因突變后不改變生物性狀的原因有哪些?②基因突變都會遺傳給后代嗎?取決于?若發(fā)生在配子中,可遺傳;若發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳;有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變,可通過無性繁殖傳遞。思考與討論3基因突變發(fā)生的時(shí)間細(xì)胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以
5、發(fā)生基因突變(但一般不能傳給后代)中也可以發(fā)生基因突變(可以通過受精作用直接傳給后代)DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯誤.人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時(shí)期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期C精典例題10/3/2021AAaA基因突變的結(jié)果:往往使一個基因變成它的等位基因。即產(chǎn)生了新的基因.4基因突變的結(jié)果5基因突變的原因亞硝酸和堿基類似物等物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因X射線、激光等病毒和某些細(xì)菌等DNA復(fù)制過程中,基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變,
6、從而改變了遺傳信息。內(nèi)因:外因:基因突變①普遍性,②隨機(jī)性基因突變在生物界中普遍存在?;蛲蛔兛梢园l(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時(shí)期。基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。6基因突變的特點(diǎn)基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10-5果蠅的白眼基因4×10-5玉米的皺縮基因1×10-6小鼠的白化基因1×10-6人類色盲基因3×10-6基因表現(xiàn)的性狀測定配子數(shù)觀察到的突變數(shù)每百萬個配子中平均突變率R子粒色554,786273492.0I抑制色素的形成265,39128106.0Pr紫
7、色647,102711.0Su非甜粒1,678,73642.4Y黃胚乳1,745,28042.2Sh飽滿粒2,469,28531.2玉米子?;虻淖匀煌蛔兟蕩追N常見生物的基因突變率③突變率低白化苗④大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢?任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物,它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。⑤基因突變是不定向的7基因突變的特點(diǎn)和意義自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10-5-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性:②隨機(jī)性:③低頻性:④多害少利性:一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因⑤不定向
8、性:基因突變的意義是生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。也揭示了生物性狀的遺傳規(guī)律,從而成為進(jìn)行動植物遺傳改良的基礎(chǔ)。產(chǎn)生新基因引發(fā)生物變異為進(jìn)化提供原材料“一母生九仔,連母十個樣”,這種個體的差異,主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組二、基因重組1、概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2、類型:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基