高中生物第五章第一节基因突变和基因重组新人教版必修2

1.基因控制性状的两条途径?2.用图解表示中心法则.基因突变和基因重组遗传: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.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资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有7斤，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14斤左右。但再引回北京后，叶球又只有7斤。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。

1910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，称镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡.一、基因突变(一)基因突变的实例镰刀型细胞贫血症分析圆饼状的红细胞镰刀状的红细胞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

血红蛋白究竟出了什么问题？

为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？

随着分子遗传学的崛起，已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质┯┯┯

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┷┷┷直接原因根本原因替换正常红细胞镰刀形红细胞分析镰刀型细胞贫血症病因

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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┷┷┷┷增添缺失改变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：发生基因突变的基因与原来基因相同吗？实质：产生新基因┯┯┯ＧＡＴ

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┷┷┷天冬氨酸┯┯┯

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┷┷┷天冬氨酸缬氨酸（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？(2)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.（3）上述时期发生的基因突变一定能遗传给后代吗？物理因素：X射线激光等化学因素：亚硝酸碱基类似物等生物因素：病毒某些细菌等（二）基因突变的原因（1）外因——诱发突变（2）内因——自发突变棉花正常枝——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——白化病你认为突变有什么特点？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；小资料三突变率低；白化苗四

多害少利性白化病为什么呢？

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。并指无脑儿白化病（常、隐）唇裂五基因突是不定向的等位基因(五)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：思考：1．基因突变能产生新的基因吗？2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）?3．自然环境会选择哪些个体生存下来？（有利还是有害）基因突变的意义

是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。(四)基因突变的类型1、按来源分__________与__________

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F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒F1黄色圆粒绿色皱粒P×黄色圆粒思考：为什么子二代会出现亲代没有的表现型？YYRRyyrrYyRr基因自由组合一、基因重组1、概念:2、类型:①基因的自由组合:②基因的互换:非同源染色体上的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互换.(交叉互换)是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。非同源染色体上的

非等位基因自由组合YyrRYyRrYr和yRYR和yr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。220=1048576AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部