理科基因突变与基因重组

1、下图示“中心法则”，请根据图回答：（1）指出图中数字表示的过程名称：1、_______2、______3、______4、______5、_____（2）图示1过程和2过程DNA双螺旋结构的打开需要

的催化。（3）指出下列过程进行的场所：1、__________2、__________5、___________（4）图示3过程需要

的作用。123452、一条多肽链中有氨基酸500个，则合成该多肽链的信使RNA至少有

个碱基，其基因中至少有

个碱基。DNA复制转录逆转录RNA复制翻译细胞核细胞核细胞质逆转录酶150030001什么是遗传?生物体通过生殖产生子代,子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。如：“种瓜得瓜，种豆得豆”。他们完全一样吗？2不同品种的菊花3不同品种的玉米果穗4生物界中的变异现象5什么是生物的变异？生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。变异能否遗传？是否所有的变异都能遗传给后代？6通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。不可遗传7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。可遗传蓝紫色花的后代仍是蓝紫色8可遗传的变异（遗传物质发生改变）表现型不遗传的变异（遗传物质没有改变）（改变）（改变）（改变）来源生物变异基因型环境条件基因突变染色体变异基因重组9第一节基因突变和基因重组第五章基因突变及其他变异10我帅呆！哼…一、基因突变

11◎基因突变的实例

正常红细胞镰刀型红细胞镰刀型细胞贫血症的病因是什么?一、基因突变12正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。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）思考：氨基酸的改变的直接原因是什么？根本原因是什么？13根本原因两面凹的圆饼状性状谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质GUA…………缬氨酸异常蛋白质镰刀型CATGTA…………直接原因14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.15CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替换增添缺失DNA1、基因突变的概念[探究]

DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？16

由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，就叫基因突变。总结：◎基因突变的概念？17DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

异亮氨酸精氨酸异亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正常···TAAGC

G······ATTCGC···

碱基对替换精氨酸[探究]碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？18···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸②①···A

CCGC···

···TGGCG···碱基对缺失思考：

1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？

碱基对的替换2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？

①一种氨基酸可能有几种密码子②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）19物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、紫外线等亚硝酸、碱基类似物等某些病毒的遗传物质等外部因素内部因素：3、基因突变的因素DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误;DNA碱基组成改变203、基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期A、有丝分裂间期（体细胞）B、减数第一次分裂间期（生殖细胞）一般不能传给后代可以通过受精作用直接传给后代21细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——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——白化病常见突变性状：一、在生物界普遍存在—普遍性玉米白化苗人类多指[探究]基因突变有何特点？短腿安康羊（中）22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在生物个体发育的什么时期？任何时期二、在生物个体发育的如何时期发生—随机性①②③④⑤23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—低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。24白化苗四、大多数突变是有害的—多害性白化病为什么呢？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。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？25④大多数突变是有害的※植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变※突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境26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27有利的基因突变28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多害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2思考：等位基因是如何产生的？296/2/2024AAaA※一个基因突变后产生的是它的等位基因※即产生了新基因：原基因的等位基因※基因突变是等位基因产生的根本来源。隐性突变显性突变A→aa→A30◎基因突变的结果：不改变基因在染色体上的位置和基因的数量。2.光学显微镜下能观察到吗？染色体某一个位点上基因的改变，显微镜下不可见3.一定会引起遗传信息的改变吗？4.一定会引起性状的改变吗？1.改变基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗？产生了新的基因—等位基因一定隐性突变显性突变A→aa→A不一定316、基因突变的意义基因突变在生物进化中有重要意义

△新基因产生的途径；

△生物变异的根本来源；

△为生物进化提供原始材料32“一母生九子，连母十个样”，这种个体间的差异，主要是什么原因产生的?33二、基因重组1、概念在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.实现：是通过

过程实现的。有性生殖34(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合BaAbaBAbBaAbbaBA35(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换AaAaBbAabBAaBb362、时期和来源减Ⅰ四分体时期减Ⅰ后期非姐妹染色单体交叉互换

非同源染色体上非等位基因的自由组合37成

同源染色体上的等位基因交叉互换非同源染色体上的非等位基因自由组合基因的自由组合基因的交叉互换发生时期减数第一次分裂前期、后期①自由组合型：减数第一次分裂后期②交叉互换型：减数第一次分裂四分体时期

结果:不产生新基因，可形成新的基因型。38意义:基因重组中有无新的基因产生？

有无新的基因型和表现型形成？是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。思考（四）基因重组的意义无有39基因突变基因重组发生时期产生原因条件结果意义出现频率自然突变或人工诱变，基因分子结构发生改变，包括DNA碱基对替换、增添、缺失非同源染色体上的非等位基因自由组合；同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换有丝分裂间期减数分裂间期减数第一次分裂前期、后期外界条件的剧变和内部因素的相互作用有性生殖过程中，进行减数分裂形成生殖细胞产生新基因的途径，生物变异的根本途径，是生物进化的原始材料产生的变异类型最多；是生物变异的重要因素，是形成生物多样性的重要原因突变频率低出现频率高产生新的基因，出现新的性状产生新的基因型，性状重新组合40练习1、生物的变异有两种

和

。2、可遗传的变异有三种来源

、

和

。3、生物变异的根本来源是

。不可遗传变异

基因突变

基因重组

染色体变异

基因突变

可遗传变异41课堂练习1.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是(）A.自然杂交B.自然选择C.基因突变D.基因重组2.进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是（）A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.生活条件改变423.下列有关基因突变的说法，不正确的是()

A.自然条件下，一种生物的突变率是很低的

B.生物所发生的基因突变一般都是有利的

C.基因突变在自然界的中广泛存在

D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源4．在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生存下来，生存下来的原因是（

）A．有基因突变产生的抗药性个体存在

B．以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C．约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子D．生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体435、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自

A.基因突变B.基因