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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三位同學(xué)在抄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時,分別抄成了以下的句子:THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來的句子相比較,意思發(fā)生了什么變化呢?假如在DNA分子的復(fù)制過程中,發(fā)生了類似的錯誤,DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化?這樣的變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響?問題探討DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改變。但由于密碼的簡并性,DNA編碼的氨基酸不一定改變。如果氨基酸發(fā)生了改變,生物體的性狀可能發(fā)生改變。改變的性狀對生物體的生存可能有害,可能有利,也有可能既無害
2、也無利。生物界中的變異現(xiàn)象什么叫“生物的變異”?生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。變異能否遺傳?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)甘藍(lán)品種,葉球最大的有3.5KG,當(dāng)引種到拉薩后,由于晝夜溫差大、日照時間長、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 變成了藍(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(不遺傳的
3、變異)誘因(改變)(改變)(改變)判斷:僅環(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(zhì)未發(fā)生改變)(遺傳物質(zhì)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變異基因重組染色體變異生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變我?guī)洿?!哼…一、基因突變鐮刀型?xì)胞貧血癥(一)基因突變的實(shí)例資料:1910年,一個黑人青年到醫(yī)院看病,檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥,他的紅細(xì)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(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧,紅細(xì)胞變成長鐮刀型。病重時,紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象,引起嚴(yán)重貧血而造
4、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—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(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因鐮刀型細(xì)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ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGG
5、CGATTAATACCGCTGGCGDNA片段堿基對的增添、缺失或替換,改變了基因的結(jié)構(gòu)。ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG[探究]DNA分子中的堿基對有哪幾種變化,從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變?DNA···AUCCGC······AUUCGC···異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···ATCCGC······TAGGCG···正?!ぁぁAAGCG······ATTCGC···堿基對替換精氨酸[探究]堿基對改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎?···ATCCGC······TAGGCG···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···異亮氨酸精氨酸···ACCGC··
6、·蘇氨酸丙氨酸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(jié)構(gòu)(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???堿基對的替換2、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些?①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子(AA→Aa)AAAaAaaaaA一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因(三)基因突變的結(jié)果基因突變是染色體的某一位點(diǎn)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?nèi)旧w上基因的數(shù)量,只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并且通常
7、會引起一定的表現(xiàn)型的變化.思考:突變后的基因會遺傳給后代么?基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中(減數(shù)分裂時產(chǎn)生)將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細(xì)胞(有絲分裂),一般不能遺傳。有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變,可以通過無性繁殖傳遞。人體某些體細(xì)胞的基因(原癌基因和抑癌基因)突變,有可能發(fā)展成癌細(xì)胞。想一想:基因突變一般會發(fā)生在什么時侯呢?有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂間期DNA復(fù)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DN