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1、基因突变和基因重组,讲课课件,小游戏找位子,游戏说明：准备工作：在讲台的旁边摆好一排凳子（6个）随机选择六位同学，请你们从六个凳子中选 择一个坐下，记住自己的位子。然后起立，戴上面具，转几圈，打乱次序，最后在20秒内找到自己刚才选择的位子。,类比：在基因复制的过程中，以母链为模板，游离的脱氧核苷酸在形成子链的过程中如果也受到外界因素的干扰还能否准确找到它们的位置？,当我们受到某些干扰后，就可能不能正确地找到我们原来的位置。,那么当某一基因在复制的过程中脱氧核苷酸确实“找错了位置”，那么这个基因还是以前那个基因吗？,1910年，赫里克医生的诊所来了一位 黑人病人，病人脸色苍白，肌肉酸痛，是 严重
2、的贫血病患者。医生使用所有能治疗 贫血病的药物，对这个病人却无效。对病 人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下 不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，所以这种病症被称为镰刀型细胞贫血症。,一、基因突变的概念,以时间为线索，展现科学发现的过程。以提问的形式引导学生从现象到本质，从性状到遗传物质的认识过程，探寻性状改变的本质，引出基因突变的概念。,正常的红细胞 镰刀型的红细胞,思考：病人肌肉酸痛，是肌细胞中什么物质积累导致？,乳酸的积累与红细胞内什么物质密切相关？,血红蛋白,1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起红细胞 变形，从而失去运氧功能。,思考：血红蛋白是由什么单位组
3、成的？,所以血红蛋白分子结构的不完善 是什么改变导致的？,氨基酸,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白氨基酸序列中第6位上的谷氨酸被缬氨酸替代。,思考：为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,随着近代分子遗传学的崛起，终于查明镰刀型细胞贫血症患者DNA分子中的一组碱基由 CTT 变成 CAT。GAA GTA,基因突变的概念：基因中发生碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的改变,正常人 镰刀型细胞贫血症患者,血红蛋白,正常,异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,GAA,GUA,DNA,CTT GAA,CAT GTA,2、除了碱基对的替换，碱基对的增添、缺失 能否引起蛋白
4、质结构和功能的改变呢？,思考：1、镰刀型细胞贫血症患者发病的根本原因是?,二、基因突变的影响,镰刀型贫血症,异常,缬氨酸,观察上图mRNA上的密码子变化和个体所表现的性状分析：基因突变一定改变生物的性状吗？,基因突变并不一定会导致生物性状的 改变。有的基因突变对生物性状影响 很大，有的很小，有的没有影响,GAG,谷氨酸,正常,正常,AAA,赖氨酸,异常,轻度贫血,GUA,CAT GTA,CTT GAA,GAA,谷氨酸,正常,正常,TTT AAA,CTC GAG,基因突变后，一定会使生物的性状发生改变吗？,三、基因突变的原因,易患长期进行日光浴的人 皮肤癌（物理致癌因子）易患长期抽烟的人 肺癌（
5、化学致癌因子）易患乙肝病毒在肝脏中长期寄生 肝癌（病毒致癌因子）,既然基因突变能对生物个体的性状产生巨大的影响，在座的每一位同学都应该特别想知道诱发基因突变的因素，从而尽量避免与它们接触，让自己避免基因突变的危害。其实诱发基因突变的因素我们在以前就学习过，你们回想起来了吗？,引起基因突变的因素,物理因素,化学因素,生物因素,细胞癌变的根本原因就是原癌基因、抑癌基因发生了基因突变,视频,四、基因突变的特点,材料一 材料二棉花 正常枝短果枝 在诱变育种（育种原理果蝇 红眼白眼 是基因突变）过程中 长翅残翅 1.需大量处理实验材料家鸽 羽毛白色灰红色 2.诱变结果具盲目性，人 正常手指多指 无法预测
6、 正常肤色白化病 3.有利变异少,材料三白血病是一种造血组织的恶性疾病，俗称“血癌”，病变与体细胞基因突变有密切联系。而儿童、青年、中年、老年人都有可能患上白血病。,请根据以下材料，分成小组讨论基因突变的特点。,基因突变的特点 1、普遍性 2、随机性 3、不定向性 4、低频性 5、多害有利性,随机性 基因突变可发生在 1、生物个体发育的任何时期 2、一个个体的不同细胞中 3、一个细胞内的不同DNA上 4、同一DNA分子的任一基因上,不定向性 一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。基因突变的方向和环境没有明确的因果 关系。,低频性 虽然基因突变的频率很低，但是当一个群体内有许
7、多个体时，就能产生各种各样的随机突变，足以提供丰富的可遗传的变异。,例题：果蝇约有104对基因，假设每个基因的突变率都是10-5，对于一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是多少呢？210410-51082107（个）,多害有利性 多数基因突变可能破坏生物体与现有环境 的协调关系，而对生物有害。但有些基因 突变产生的新性状具有对环境更强的适应 性，从而获得新的生存空间。,白化苗,基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。,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
8、型:,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.,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,上一页,例题：人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？均是223种,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,3、意义:,是生物变异重要来源，生物多样性的主要原因之一，对生物进化有重要意义。,基因重组,1、诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都是有利的 B都是定向的 C都是隐性突变 D诱发突变率高2、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,课堂反馈,A,D,3、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为 300个碱基对，它合成的蛋白质分 子与原来基因合成的蛋白质分子相比 较，差异可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序 也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能,D,
