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1、,生物繁殖的过程中 1.基因本身会不会发生变化？2.染色体数量和结构是否改变？,第5章 基因突变及其他变异,第1节 基因突变和基因重组,1986年4月26日，切尔诺贝利核电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，导致事故后3个月内有31人死亡，之后15年内有6-8万人死亡，多人死于癌症，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。,为什么要疏散周围的居民？,阅读思考,1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉酸痛。经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。这样的
2、红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。后来，人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。,基因突变的实例,1.什么是镰刀型贫血病？2.镰刀型贫血症的病因是什么？（哪个氨基酸 发生了改变？查阅密码子表，完成图解。）3.这种遗传信息的改变有可能发生在哪些时 候？可能对生物体产生什么影响？4.镰刀型贫血症能否遗传？怎样遗传？,阅读教材：P8081，思考,阅读思考,DNA,1.什么是镰刀型细胞贫血病？,控制血红蛋白的基因中的一个碱基对的改变造成了血红蛋白的一个氨基酸的改变，从而引起了血红蛋白结构的改变并最终导致镰刀型贫血症的发生。,实例分析镰刀型细胞贫血症,2.这种遗传信息的改变有可能发生在哪些
3、 时候？可能对生物体产生什么影响？,DNA在复制时，由于要解螺旋而使DNA的双螺旋结构变得不稳定，易受到外界各种因素的影响而出现差错，DNA分子携带的遗传信息将会发生变化，生物的性状可能会发生改变。,实例分析镰刀型细胞贫血症,能够遗传。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，并将突变基因传递给下一代。,3.镰刀型贫血症能否遗传？怎样遗传？,实例分析镰刀型细胞贫血症,GCAAATGAGTGCGGTTTCGTTT ACTCACGCCAAA,精 亮 亮 苏 脯,GCAAAGGAGTGCGGTTTCGTTT CCTCACGCCAAA,精 苯丙 亮 苏 脯,1.如果其中三个碱基对
4、由AAG/TTC变成AAA/TTT,会对氨基酸序列产生什么样的影响？由AAG/TTC变成AAT/TTA,会对氨基酸序列产生什么样的影响？,GCAAAAGAGTGCGGTTTCGTTT TCTCACGCCAAA,精 苯丙 亮 苏 脯,讨论分析1,GCAAAGGAGTGCGGTTTCGTTT CCTCACGCCAAA,精 苯丙 亮 苏 脯,2.当决定血红蛋白基因中的碱基缺失1个碱基对时，翻译成的氨基酸序列将有何变化？缺失3个碱基对时又会对氨基酸序列产生什么样的影响？这种变化与缺失1个碱基对相比，哪种对蛋白质结构的影响较大？,GCAA GGAGTGCGGTTTCGTT CCTCACGCCAAA,精
5、丝 丝 精 谷氨酰胺,GCA GAGTGCGGTTTCGT CTCACGCCAAA,精 亮 苏 脯,讨论分析2,GCAAAGGAGTGCGGTTTCGTTT CCTCACGCCAAA,精 苯丙 亮 苏 脯,3.如果是基因的某个位点增加一个碱基对，对氨基酸序列又将产生什么影响？增加2个或3个呢？,GCAAAGTGAGTGCGGTTTCGTTT CACTCACGCCAAA,精 苯丙 苏 组 丙 赖,GCAAAGTTGAGTGCGGTTTCGTTT CAACTCACGCCAAA,精 苯丙 天冬 丝 精 谷氨,精 苯丙 亮 苏 脯,GCAAAGTTTGAGTGCGGTTTCGTTT CAAACTCAC
6、GCCAAA,讨论分析3,若碱基发生改变时，编码的氨基酸没有变化，原因是一个氨基酸可以由多个密码子来共同决定。若编码蛋白质的DNA的碱基序列中的碱基缺失也会导致蛋白质的结构改变；缺失1个碱基比缺失3个碱基的影响大。若编码蛋白质的DNA中的碱基增添了，也会导致蛋白质结构的改变。,结论,基因突变的概念：,由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。,一、基因突变,引起基因突变的因素有哪些？,物理因素：X射线、激光、紫外线化学因素：亚硝酸、碱基类似物、吖啶类染料生物因素：病毒和某些细菌,DNA的自我复制错误引起突变的产生。,外部因素,内部因素：,问题思考,1.基因突变有什么特
7、点？2.举出生活中的基因突变的实例？3.基因突变大多有害，能否为生物进 化提供原材料？,阅读教材P82：基因突变的特点、意义,阅读思考,基因突变在生物界中是普遍存在的。基因突变是随机发生的、不定向的。在自然的状态下，对一种生物来说，基 因突变的频率是很低的。（但是由于环 境的恶化，基因突变的频率越来越高）,1.基因突变的特点,归纳小结,由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是：产生新基因的途径；生物变异的根本来源；为生物进化提供了原始的材料。,归纳小结,2.基因突变的意义,1.基因重组的概念？2.基因重组发生在什么时候？3.基因重组有什么意义？,阅读教材P83，思考：,在生物体进
8、行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。,非同源染色体上的非等位基因自由组合（减后期）；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉交换（四分体时期）。,二、基因重组,基因重组是通过有性生殖过程来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。因而基因重组为生物的变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有十分重要的意义。,基因重组的意义,2009年10月，日本研发出转基因蓝玫瑰。科学家从蓝三叶草中提取蓝色素基因，用基因重组技术改变玫瑰花遗传因子排列，成功地让翠雀花素单独显色，培植出蓝玫瑰。这株玫瑰的花瓣中所含的色素
9、为蓝色，纯度接近100%。这种蓝玫瑰的基因还可以传给下一代。,日本公司利用转基因技术培育出真正蓝玫瑰,实践运用,对比分析,1.在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，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。2.太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）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。,想一想：1.甘蓝和太空椒是否都发生了变异？2.甘蓝和太空椒的遗传物质是否都发生了变化？3.甘蓝和太空椒的变异是否都能遗传给它们的后代？,资料分析,变异,（表现型）,基因型（遗传物质）环境条件,不可
10、遗传,可遗传,基因突变,基因重组,染色体变异,归纳总结,课堂练习,1下列关于基因突变的叙述中，正确的是()A.基因突变发生在DNA的复制过程中 B.基因突变都是有害的，不利于生物进化 C.只有细胞核中的基因才会发生基因突变 D.同源染色体上的成对基因往往同时突变,A,2下列属于基因突变的是()A外祖父色盲、母亲正常，孩子色盲 B纯种红眼果蝇的后代出现白眼 C杂种红番茄的后代出现黄番茄 D因肥水充足农作物出现穗大粒多,B,课堂练习,3镰刀型细胞贫血症的根本原因是()A.正常血红蛋白变成了异常血红蛋白 B.血红蛋白中的谷氨酸变成了缬氨酸 C.信使RNA中的GAA变成了GUA D.DNA中的一个碱基对发生了改变,D,课堂练习,4基因重组发生在()A减数分裂形成配子的过程中 B受精作用形成受精卵的过程中 C有丝分裂形成子细胞的过程中 D通过嫁接、砧木和接穗愈合的过程中,课堂练习,A,
