2023学年完整公开课版基因突变改

问题探讨

如果DNA分子复制时发生类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？可能对生物体产生怎样的影响？

对生物体有的有害，有的有利，有的既无害也无利

如果DNA分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意味着______发生了改变，我们称这种变化为_________基因基因突变基因突变和基因重组问题1、什么是生物的变异？

生物的变异是指生物亲子代之间或同一亲代的各子代之间存在性状差异的现象。问题2、生物变异的主要类型有哪些？变异的类型不遗传的变异：仅仅是由环境因素的影响造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状不能进一步遗传给后代。可遗传的变异：是由于遗传物质的改变而引起的

变异。变化的性状能遗传给后代。染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变生物的变异表现型

基因型

环境

（不能遗传的变异）（遗传的变异）基因重组染色体变异基因突变诱因（改变）（改变）（改变）讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？阳光、水肥充足普通玉米生长过程子粒饱满，亩产增加子粒小，亩产低生物的变异性状白化病患者短腿安康羊（右）鹦鹉体色的变异变异的类型可遗传变异生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的不可遗传变异环境因素影响而造成的可遗传变异的三种来源:基因突变基因重组染色体变异例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天去海边晒黑了的皮肤；┅┅例二、纯合的高杆抗病小麦与矮杆抗病小麦杂交再自交得到的矮杆抗病小麦；┅┅（一）基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症临床表现血红蛋白β─6(N端)mRNAβ基因(DNA上)正常表现正常谷氨酸CTTGAAGAATTTAAA轻度贫血异常赖氨酸AAA镰刀型贫血异常缬氨酸CATGTAGUA正常表现正常谷氨酸GACCTCGAG1、T－A碱基对变成A－T碱基对后将会有什么结果？3、碱基顺序和数目改变了呢？2、其它碱基种类改变了呢？_____原因根本_____原因直接一、基因突变基因突变的实例——碱基数目增减肽链：起始---缬---异亮---亮---甘---终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链：起始---甘---天冬---脯---精---缬-----TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT----ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA---TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT----ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突变前突变后+C+G此处插入一个碱基对讨论：DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗？中性突变学说——碱基改变不一定引起生物性状变异⑴一个氨基酸有多个密码子；⑵一些DNA片段不携带遗传信息；⑶一些蛋白质中的氨基酸种类改变，不一定影响其正常功能。问题：镰刀型细胞贫血症非洲发病率高，为什么呢？镰刀型贫血症在非洲发病率较高的原因携带者(杂合体)表现为轻度贫血，但对恶性疟疾有较强的抵抗力，由于自然选择的结果，使这一基因在非洲恶性疟疾猖獗的地区较多保留了下来。杂合体的红细胞讨论：白化病基因的携带者（杂合体）为什么没有表现出症状？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。替换增添缺失基因结构基因突变的概念：请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于什么？不一定。若发生在配子中，可遗传；若发生在体细胞中，一般不能遗传；有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是A．缺乏吸收某种氨基酸的能力

B．不能摄取足够的乳糖酶

C．乳糖酶基因有一个碱基改换了

D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了()C

例1(二)基因突变发生的时间？Why？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（但一般不能传给后代）（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例2、人类能遗传的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期(三)基因突变的原因物理因素化学因素生物因素紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物(四)基因突变的类型按来源分__________与__________

按突变后对生物个体的影响分_________与________,对生物体而言，多数为____________。自然突变人工诱变有利突变有害突变有害突变①打破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根据对性状类型的影响，可将基因突变分为①显性突变：a-A②隐性突变：A—a根据诱变时的状态，可将基因突变分为①自然突变：在自然状态下发生的基因突变②诱发突变：在人工条件下诱发的突变例3、在一个种群中发现两种突变的性状，其中A种性状无论繁殖几代都不变，而B种突变性状繁殖到第三代又有37.5%的性状回复到原来的性状，以上A、B突变分别属于（）

A．隐性突变和显性突变

B．人工诱变和染色体变异

C．显性突变和隐性突变

D．都是隐性突变或者都是显性突变

A练习某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是（）A.基因分离B.基因重组C.基因突变D.环境刺激下列不属于基因突变引起的变异是（）A.果蝇的白眼B.血友病C.短腿安康羊D.猫叫综合征野生果蝇约有0.1%的突变个体是宇宙辐射引起的，这种突变为（）

A．隐性突变

B．显性突变

C．诱发突变

D．自然突变

D某种群中发现一突变性状，连续培养三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为

（

）A．显性突变（d→D）

B．隐性突变(D→d)

C．显性突变和隐性突变

D．人工诱变

A

(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有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何产生的？a=A1或a=A2注意：基因突变发生于所有生物，不论病毒、原核、真核生物；不论无性生殖还是有性生殖，只要进行遗传物质复制，就有可能发生基因突变。是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原材料。（六）基因突变的意义：DNADNA差错内因：碱基变化外因：物理因素化学因素生物因素脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变碱基对的替换、增添、缺失基因结构发生改变遗传信息改变产生等位基因（A1a1、a2……）复制引起讨论结果：这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组二、基因重组1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2、类型:①基因的自由组合:②基因的互换:例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体之间发生局部互换.非同源染色体自由组合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来源,是生物多样性的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？新的性状？不能4.适用的范围：有性生殖过程基因工程①②基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________

特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多数有害、⑤不定向性。

2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________

特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）突变率低基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中非常丰富是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源基因突变基因重组产生新的基因（基因分子结构改变），而产生新的基因型不产生新的基因（基因分子结构不变），但重组产生新的基因型区别比较项目基因突变基因重组定义时期类型结果意义应用碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合分裂间期复制过程减Ⅰ分裂过程中自然突变、诱发突变随机重组、交换重组产生新基因产生新的基因型生物进化的根本来源形成生物多样性的重要原因之一诱变育种杂交育种基因突变和基因重组的比较小结可遗传的变异表现型基因型环境条件不遗传的变异基因突变基因重组染色体变异（改变）（改变）（改变）来源诱因⑴物理辐射⑵化学药剂(3)生物因素诱变因素的种类（外因）正常基因碱基对（增减或改变）碱基序列（改变）遗传信息（改变）突变基因基因的可变性（内因）某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是

A．基因突变B．基因重组

C．基因分离D．环境影响例３与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是A．后代继承了双亲的遗传物质B．减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错C．减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D．更容易产生新的基