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1、基因突變和基因重組1:一對夫婦表現(xiàn)型正常,婚后生下一個白化病的孩子2:某人長期從事野外工作,皮膚很黑變異主要分為兩類:1.不可遺傳變異:由環(huán)境引起的,遺傳物質沒有發(fā)生變化2.可遺傳變異:由遺傳物質的變化引起的變異來源:基因突變基因重組染色體變異(一)、基因突變的實例圓餅型的紅細胞鐮刀狀的紅細胞實例:鐮刀型細胞貧血癥…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—……-脯氨酸-纈氨酸-谷氨酸—…正常病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化?鐮刀型細胞貧血癥的病因分析:異常CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質正常異常GUACATGTA突變GAA直接原因根本原因鐮刀型細胞貧血癥是由于基因的分子結構
2、發(fā)生了改變產生的。病因:相應性狀的改變相應蛋白質的改變相應氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對發(fā)生變化具體變化過程:一、基因突變1.基因突變的實例——鐮刀型細胞貧血癥指發(fā)生在基因水平上的變異,是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換,而引起的基因結構的改變。(二)、基因突變的概念:(三)、基因突變的類型:ATCCGTAGGC缺失(正常)ATTCCGTAAGGCAACCGTTGGCACCGTGGC替換增添3種變化影響大小如何?mRNA:GAA甲乙丙丁DNA堿基對替換,不一定引起蛋白質結構的改變。結論:思考:堿基對替換一定會導致蛋白質結構的改變嗎?氨基酸:天冬
3、氨酸天冬氨酸谷氨酸纈氨酸GAUGACGUA基因突變對性狀的影響(1)改變形狀原因:突變引起密碼子改變,最終表現(xiàn)為蛋白質功能改變,影響生物性狀。(2)不改變形狀①一種氨基酸可以由多個密碼子決定,當突變后轉錄成的密碼子決定同種氨基酸時。簡并性②突變成了隱性基因在雜合子時AA→Aa基因突變發(fā)生的時期?細胞分裂的分裂間期。DNA復制時發(fā)生錯誤A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細胞中可以發(fā)生基因突變(但一般不能傳給后代)生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變(可以通過配子傳給后代)思考:如果有些植物基因突變發(fā)生在體細胞,想要傳給下一代,如何操作?對子代影響植物組織培養(yǎng)(無性生殖)基因突變的原因物理因
4、素:化學因素:病毒因素:紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物苯環(huán)類似物復制偶發(fā)錯誤堿基組成改變內部因素:外部因素1、引起基因突變的因素自然突變誘發(fā)突變:在人為條件下發(fā)生的突變基因突變的特點①普遍性:自然界的物種中廣泛存在(所有生物都可能發(fā)生)②隨機性:可發(fā)生在任何時期③不定向性:A=a1或A=a2④低頻性:自然界突變率很低:10-5-10-8⑤多害性:多數(shù)有害,少數(shù)有利,也可無害無益基因突變的結果:產生它的等位基因深度思考:基因突變對生物除了有害,就是有利,對嗎?提示不對。事實上,基因突變的結果有三種情況:有利、有害的、既無害也無利基因突變的意義:基因突變通常會產生新的基因,從而引
5、起表現(xiàn)型的變化?;蛲蛔兪巧镒儺惖母緛碓?,為生物的進化提供了最初的原材料。應用-雜交育種這種太空南瓜王最大能長到200多公斤,在生長繁殖期高峰時,南瓜每天能增大5公斤。神奇的太空育種(八兩)普通青椒2.基因突變要點歸納基因突變基因突變(一)、概念:是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。二、基因重組注:基因型發(fā)生了改變,沒有產生新的基因,基因本身結構也沒改變純種黃色圓粒豌豆純種綠色皺粒豌豆×↓黃色圓粒豌豆↓×PF1F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒出現(xiàn)兩種新的類型重組型快速回憶非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab12①②③
6、④同源染色體姐妹染色單體AAaaBBbb12AAaaBbBb發(fā)生了交叉互換如圖a、b為二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像,請思考:(1)圖a處于何種時期?圖中的1、2號染色體發(fā)生了何種變異?(2)圖b處于何時期?該細胞名稱是什么?在該時期細胞中可發(fā)生何類變異?你能否畫出與此圖對應的另一組染色體組合圖?提示(1)圖a處于四分體時期,圖中1、2號染色體曾因交叉互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b處于減數(shù)第一次分裂后期,該細胞名稱為初級精母細胞,該時期細胞可能會發(fā)生非同源染色體上的非等位基因間的自由組合.基因重組的幾種情形:基因重組自然重組人工重組1、減數(shù)第一次分裂前期(聯(lián)會四分體)非姐妹染色單
7、體間的交叉互換2、減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體間的自由組合:基因工程技術在人工條件下完成基因的重新組合產生多樣化基因組合的后代,為生物變異提供豐富的來源,是生物變異的主要來源,是形成生物多樣性的重要原因之一,對生物的進化具有重要意義。意義:結果:產生了新的基因型,大大豐富了變異的來源應用:雜交育種基因突變基因重組本質基因結構變化,產生新基因并不產生新基因,產生新的基因型,使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)分裂(非同源