基因重组和突变

1基因控制性状的两条途径2用图解表示中心法则生物界中的变异现象第1节遗传:后代与亲代之间性状相似变异:后代个体之间以及后代与亲代之间性状差异变异能否遗传？表现型基因型环境条件（改变）（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么甘蓝3.5kg7kg拉萨3.5kg北京资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。红花的后代变成了蓝紫色上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变。蓝紫色花的后代仍是蓝紫色资料二：太空椒与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。生物变异的类型不可遗传的变异:可遗传的变异:仅由环境条件引起的变异由细胞内遗传物质变化引起的变异遗传变异三种来源基因突变基因重组染色体变异由于DNA分子中碱基对的增添缺失或替换而引起基因结构的改变。非同源染色体上非等位基因的自由组合；同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部交换染色体结构或数目改变正常型红细胞镰刀型细胞贫血症红细胞一、基因突变一基因突变的实例镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。镰刀型贫血症简介正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因镰刀型细胞贫血症是由引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？ATTA替换直接原因决定谷氨酸→缬氨酸相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的、和，而引起的的改变。增添缺失改变基因结构（一）基因突变的概念：思考与讨论：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？AAAaAaaaaA一个基因突变后产生的是它的等位基因（二）基因突变的结果基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（A→a或a→A）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化思考：突变后的基因一定会遗传给后代么？三基因突变发生的时间？Why？细胞周期中的分裂间期A有丝分裂间期B减数第一次分裂间期体细胞生殖细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。（四）、基因突变的原因和特点：物理因素：射线、γ射线、紫外线等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等生物因素：病毒、某些细菌等为什么医院射线科的工作人员经常有休假？为什么夏天我们要涂上防晒霜？夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素少吃烧烤和油炸食品化学因素分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？接种乙肝疫苗生物因素五基因突变的类型1、按________

2、按突变后对生物个体的影响分与________,对生物体而言，多数为____________。自然突变诱发突变有利突变有害突变有害突变①打破生物对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变如此的话基因突变对生物岂不是没有意义②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料3、按现条件分显性突变和隐性突变棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病（六）基因突变的特点？常见突变性状：一在生物界普遍存在；讨论与思考短腿安康羊（中）玉米白化苗人类多指以植物的个体发育为例：开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？任何时期分裂间期的细胞有二在生物体内随机发生；基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料三突变率低；白化苗四大多数突变是有害的白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。有害的基因突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变有利的基因突变五基因突是不定向的小结：基因突变的特点自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期自然界突变率很低：10－5-10-8打破对环境的适应性多数有害,少数有利①普遍性:②随机性:③低频性:④多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因⑤不定向性：（七）基因突变的意义是新基因产生的途径；生物变异的根本基因重组：1、概念：2、类型：生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合基因重组发生在减数分裂过程。一类是自由组合型,是非同源染色体的非等位基因的自由组合；另一类是交叉互换型,是同源染色体上非姐妹染色单体发生局部交换，这些染色单体上的基因重新组合。非同源染色体上的非等位基因自由组合一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有种。AabBAaBbAb和aBAB和ab220=1048576AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换3、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的基因重组能否产生新的基因？基因突变基因重组本质结果发生时间及原因意义发生可能基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。细胞分裂间期自然突变人工诱变减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。新基因产生的途径，是生物变异的根本是生物变异的重要，对生物的进化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。⑴在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是（）致使（基因Ⅰ基因Ⅱ基因Ⅲ某化合物酶Ⅰ酶