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同学们请看. 5.1 基因突变和基因重组. 通过本课学习 , 我们要能够 : 1. 用例子来说明基因突变的 特点 和 原因 2. 举例说出什么叫基因重组 3. 说出基因突变和基因重组的 意义. 一 . 基因突变. 基因突变的例子 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。医生使用所有能治疗贫血病的药物,但对这个病人无效。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,称镰刀状细胞贫血症。. 动一下脑 : 为什么会出现这样的性状 ?.

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Presentation Transcript


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同学们请看


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5.1基因突变和基因重组

通过本课学习,我们要能够:

1.用例子来说明基因突变的特点和原因

2.举例说出什么叫基因重组

3.说出基因突变和基因重组的意义


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一.基因突变

  • 基因突变的例子

    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。医生使用所有能治疗贫血病的药物,但对这个病人无效。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,称镰刀状细胞贫血症。

动一下脑:为什么会出现这样的性状?


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1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形.

血红蛋白究竟出了什么问题?


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正常

…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—…

异常

…-脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸 —…

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的肽链上,有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。

为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢?


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DNA

A

U

A

T

G

G

G

G

A

A

A

A

A

T

C

C

T

T

mRNA

… …

… …

缬氨酸

谷氨酸

蛋白质

正常蛋白质

性状

两面凹的圆饼状

病因分析

异常蛋白质

镰刀型细胞

DNA的碱基对发生了替换


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思考

DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?


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┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷

┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷

┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷

替换

增添

缺失

┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷

┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷

┯┯┯AGCTCG┷┷┷

基因突变的概念

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(一般地,基因突变后变成其等位基因)。


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基因突变的例子


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思考与讨论:

①由于DNA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?

  • 基因突变发生的时间:DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一 次分裂间期)

  • 突变发生在配子中,可传给后代.

  • 突变发生在体细胞中,一般不能遗传.


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精典例题

1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对,则

A.不能转录

B.不能翻译

C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变

2、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

D.A、B都有可能


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基因突变的原因

  • 外因(诱发突变)

    1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射

    例如:太空椒,皮肤癌等

    2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等

    3.生物因素:某些病毒

    特别提醒: 我们应该保护环境,远离这些因 素, 养成良好的饮食,卫生习惯.

  • 内因(自发突变)

    DNA复制时偶尔发生错误


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基因突变的特点

  • 普遍性 如: 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

  • 随机性----个体发育的任何时期和部位

    不定向性----产生一个以上的等位基因

  • 自然状态下,突变率很低---- 10-5_10-8


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思考

基因突变对于该生物本身来说是有害还是有利?

答: 大多数是有害的,因为基因突变可能 破坏生物体与环境的协调关系,导致生物 体不能适应环境.


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基因突变的意义

  • 产生新基因

  • 生物变异的根本来源

  • 生物进化的原始材料


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基因突变的应用

人工诱变育种

  • 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.

  • 实例:“黑农五号”大豆

    高产青霉菌株

    太空椒

    太空南瓜


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经典例题

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.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是

A、基因突变是不定向的

B、等位基因的出现是基因突变的结果

C、正常基因与致病基因可以通过突变而转化

D、这些基因的转化遵循自由组合定律


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想一想

“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?


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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重新组合.

2、类型:

①基因的自由组合:

非同源染色体上的非等位基因的

自由组合

②基因的互换:

四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.

动脑:基因重组能否产生新的基因?


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B

b

A

A

a

a

b

B

非同源染色体上的 非等位基因自由组合

Ab和aB

AB和ab

上一页


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同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换

上一页

a

A

a

A

b

B

b

B


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基因重组的意义

生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.

是生物多样性的重要原因之一.


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基因突变和基因重组的区别?

1.基因突变:

基因_______改变,它_____产生新的基因

发生时期:________________________

特点:①普遍性 ②随机性、不定向性 ③突变率低

2.基因重组:

控制不同性状的基因_________,____产生新基因,可形成新的________。

发生时期:___________________

特点:__________

结构

细胞分裂间期(DNA复制时)

重新组合

基因型

有性生殖过程中(减数分裂)

非常丰富


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课堂巩固

1、生物变异的根本来源是

A.基因重组 B.染色体数目变异 

C.染色体结构变异 D.基因突变

2、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

D

A


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3、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

A


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4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人

B

A、 基因产生突变,使此人患病

B、无基因突变,性状不遗传给此人

C、基因重组,将病遗传给此人

D、无基因突变,此人无病,其后代患病


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5、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.基因重组

C.环境影响 D.染色体变异

B


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