基因突变和基因重组公开课

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1、基因突变基因突变 和基因重组和基因重组第第5章第章第1节节生物界中的变异现象变异能否遗传？变异能否遗传？两只青蛙相爱了两只青蛙相爱了,结婚后生了一个癞蛤蟆结婚后生了一个癞蛤蟆,公青蛙见状大怒说公青蛙见状大怒说:贱人贱人,怎么回事怎么回事?为什么这种变异性状不能遗传给子代？为什么这种变异性状不能遗传给子代？分析：分析：是环境因素引起的是环境因素引起的，自身的遗传物质没有，自身的遗传物质没有改变。改变。母青蛙哭着说母青蛙哭着说:他爹他爹,认识你之前我整过容认识你之前我整过容.红花的后代变成了蓝紫色红花的后代变成了蓝紫色上述变异性状的后代上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？为何仍然是蓝紫色花呢？

2、遗传物质发生了改变遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色蓝紫色花的后代仍是蓝紫色图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为为104公斤，高度为公斤，高度为125厘米）。厘米）。 太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒把其种下去后结出的仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异变异的变异的类型类型遗传的变异：遗传的变异：不遗传的变异：不遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变

3、异基因重组基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。有改变，不能进一步遗传给后代。生物变异的类型生物变异的类型细胞内的遗传物质发生细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承了改变，其后代将继承这种改变。这种改变。 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称

4、镰刀型细胞贫血镰刀型细胞贫血症症。这样的红细胞容易破裂。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血使人患溶血性贫血,严重时严重时会导致死亡会导致死亡.一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例正常红细胞镰刀型红细胞苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸正常血红蛋白异常血红蛋白基因突变与镰刀形细胞贫血症思考与交流：发生这种性状改变的根本原因是什么？思考与交流：发生这种性状改变的根本原因是什么？正常红细胞镰刀型红细胞AUAT增增添添缺缺失失替替换换DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、和和 ，而引起的而引起的 的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替

5、换基因结构基因结构（一）基因突变的概念：（一）基因突变的概念：1.基因突变发生在什么时候？2.基因突变的结果是产生了什么？会不造成染色体上数目的增多或减少？3.DNA碱基对的替换一定会引起生物性状的改变吗？为什么？4.基因突变都会遗传给后代吗？合作学习基因突变结果粉玫瑰 红玫瑰黄玫瑰 蓝玫瑰一个基因突变后产生的是它的 等位基因 (三三)基因突变的原因基因突变的原因原因：原因：v物理因素：紫外线、物理因素：紫外线、X射线损伤射线损伤DNAv化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基碱基v生物因素：某些病毒的遗传物质影响生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的宿主细胞的

6、DNA(四四)基因突变的特点基因突变的特点棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常手指正常手指多指多指 正常肤色正常肤色白化病白化病一一 、在生物界、在生物界普遍存在普遍存在；常见突变性状：常见突变性状：以植物的个体发育为例：开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？二、在生物体内二、在生物体内随机随机发生；发生；三、基因突变是三、基因突变是不定向不定向的的基基

7、因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料四、四、低频性低频性白化苗白化苗五、大多数突变是五、大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢？为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。有害的基因突变有害的基因突变畸形的雏鸭畸形的雏鸭人类的多指人类的多指人类的人类的并指并指镰刀形红细胞镰刀形

8、红细胞白化玉米苗白化玉米苗白化病患者白化病患者美国一个患早老症美国一个患早老症12岁的儿童岁的儿童高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株有利的基因突变有利的基因突变有利的基因突变有利的基因突变(四四)基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010-5-5-1010-8-8(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性：多害少利性：一个基因可以产生一个以上的一个基因可以产生一个以上的等位基因等位基因 不定向性：

9、不定向性：(六六)基因突变的意义基因突变的意义意义：意义：基因突变是新基因产生的途径，基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。为生物的进化提供了原材料。这种太空南瓜王最这种太空南瓜王最大能长到大能长到200200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增时，南瓜每天能增大大5 5公斤。公斤。实例：实例：“黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒(七七)人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用思考：诱变育种有什思考：诱变育种有什么优缺点？么优缺点？“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母

10、十个样”，这种个体，这种个体的差异，主要是什么原因产生的的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:生物体进行有性生殖的过程中，生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。控制不同性状的基因重新组合。思考思考:基因重组能不能产生新的基因基因重组能不能产生新的基因?二、基因重组二、基因重组2 2、类型、类型:自由组合自由组合:交叉互换交叉互换:非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换发生局部互换.非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基

11、因非等位基因自由组合自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和abAaAaBbAabBAaB3 3、意义、意义:是生物变异重要来源，是生物变异重要来源，生物多样性的重要原因之一，生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义。对生物进化有重要意义。基因重组基因重组 基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质结果结果时间及时间及原因原因意义意义应用应用可能性可能性适用范围适用范围比较：基因突变比较：基因突变-基因重组基因重组1、熟练掌握基因突变和基因重组的、熟练掌握基因突变和基因重组的概念概念、发生发生时间时间、产生、产生原因和种类原因和种类、特点特点、意义意义，下节上课前提问；下节上课前提问

12、；2、完成相应的练习题。、完成相应的练习题。1 1、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D精典例题精典例题2 2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在、人类能遗传给后代的基因突变常发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间

13、期C精典例题精典例题1 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中小试牛刀小试牛刀DA3 3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后

14、代全开白花，其原因是朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A4 4、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组C5.5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输输给一个血型相同的正常人给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人B A A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病