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1、第五章基因突變及其其他變異第1節(jié) 基因突變和基因重組生物界中的變異現象生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。陽光、水肥充足籽粒飽滿,畝產增加籽粒小,畝產低這種變異能遺傳給后代嗎?為什么紅花的后代 變成了藍紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢?遺傳物質發(fā)生了改變。藍紫色花的 后代仍是藍紫色表現型基因型環(huán)境(不遺傳的變異)誘因(改變)(改變)(改變)判斷:環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳?;蛑亟M染色體變異基因突變(遺傳物質未發(fā)生改變)(遺傳物質發(fā)生改變)(可遺傳的變異)基因突變生物的變異不可遺傳的變異可遺傳的
2、變異基因重組染色體變異生物體內遺傳物質沒有改變細胞內遺傳物質的改變我?guī)洿?!哼…一、基因突變鐮刀型細胞貧血癥(一)基因突變的實例資料:1910年,一個黑人青年到醫(yī)院看病,檢查發(fā)現他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥,他的紅細胞不是正常的圓餅狀,而是彎曲的鐮刀狀,人們稱這種病為鐮刀型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧,紅細胞變成長鐮刀型。病重時,紅細胞受機械損傷而破裂的現象,引起嚴重貧血而造成死亡。正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題?纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—
3、谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678(正常血紅蛋白)(異常血紅蛋白)CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因鐮刀型細胞貧血癥是由引起的一種遺傳病。病因:DNA分子中堿基對替換根本[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么?ATTA替換直接原因決定谷氨酸→纈氨酸替換增添缺失ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGGCGATTAATACCGCTGGCGDNA片段堿基對的增添、缺失或替換
4、,改變了基因的結構。ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG[探究]DNA分子中的堿基對有哪幾種變化,從而導致基因結構的改變?DNA···AUCCGC······AUUCGC···異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···ATCCGC······TAGGCG···正常···TAAGCG······ATTCGC···堿基對替換精氨酸[探究]堿基對改變一定會導致蛋白質的結構改變嗎?···ATCCGC······TAGGCG···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···異亮氨酸精氨酸···ACCGC···蘇
5、氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC······TGGCG···堿基對缺失1、概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的____、____和_____,而引起的________的改變。增添缺失替換基因結構(二)基因突變的概念思考:1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最?。拷Y論:替換——可能使一個氨基酸改變增添或缺失——會使插入或缺失位點以后氨基酸序列都改變,對蛋白質的結構影響更大。2、基因突變是否一定會引起蛋白質的改變?結論:基因突變不一定會引起蛋白質的改變。mRNA上改變了的密碼子與原密碼子可能仍對應同一種氨基酸即密碼子具有簡并性。AA
6、AaAaaaaA一個基因突變后產生的是它的等位基因(三)基因突變的結果:產生新基因基因突變是染色體的某一位點上基因的改變,使一個基因變成它的等位基因(A→a或a→A),不改變染色體上基因的數量,只改變基因的內部結構,并且通常會引起一定的表現型的變化.思考:突變后的基因會遺傳給后代么?基因突變若發(fā)生在配子中(減數分裂時產生)將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細胞(有絲分裂),一般不能遺傳。有些植物體細胞發(fā)生基因突變,可以通過無性繁殖傳遞。人體某些體細胞的基因(原癌基因和抑癌基因)突變,有可能發(fā)展成癌細胞。想一想:基因突變一
7、般會發(fā)生在什么時侯呢?有絲分裂的間期減數第一次分裂前間期DNA復制時期(四)基因突變的時間(五)基因突變的原因自發(fā)突變:自然條件下DNA偶爾復制錯誤例如:果蠅的白眼,水稻的矮稈等。誘發(fā)突變:物理因素化學因素生物因素提高突變頻率X射線、激光等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細菌等夏季涂抹防曬霜青少年少上網,少用手機不喝反復燒開的水(含亞硝酸鹽)物理因素物理因素化學因素少吃燒烤和油炸食品化學因素分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能,從而防止細胞癌變?接種乙肝疫苗生物因素遺傳信息改變DNADNA差錯內因:堿基變化外因:物理
8、因素化學因素生物因素脫氧核苷酸種類、數量、排列順序改變堿基對的替換、增添、缺失基因結構發(fā)生改變產生等位基因(A1a1、a2……)復制引起(五)基因突變的類型顯性突變(a→A)隱性突變(A→a)自發(fā)突變誘發(fā)突變細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正