基因突变基因重组(-公开课)

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。他们完全一样吗？什么是变异?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。资料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，种植下去，仍然是肥大果实。想一想：1、北京和拉萨的甘蓝，太空椒与普通青椒相比，性状有明显的差异，原因何在?2、这两种变异性状都能遗传给子代吗？为什么?甘蓝3.5kg7kg拉萨3.5kg北京资料1：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，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。变异的类型可遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。由于遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变生物变异的类型事例：1904年，美国一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为“镰刀型细胞贫血症”。在缺氧情况下，患者红细胞由圆饼状变得像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。1、基因突变实例（镰刀型细胞贫血症）为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症？氨基酸不同的根本原因是什么？猜想1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。病因：镰刀型细胞贫血症是由碱基的替换导致基因的分子结构发生了改变产生的。基因突变概念：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。探究一、基因突变发生的时期体细胞生殖细胞（一般不遗传）（可通过有性生殖传给后代）分裂间期——①有丝分裂间期：②减数分裂间期：DNA进行复制时发生错误另外，有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。思考：在生活中有什么因素容易引发癌症呢？探究二、基因突变的原因外因(自然或人为的诱发突变)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内因(自发突变)DNA复制时偶尔发生错误思考：基因突变，是否一定会引起生物性状的改变？┯┯┯ＧＡＴＣＴＡ┷┷┷ＧＡU┷┷┷天冬氨酸┯┯┯ＧＡＣＣＴＧ┷┷┷ＧＡＣ┷┷┷┯┯┯ＧＴＴＣＡＡ┷┷┷ＧUU┷┷┷天冬氨酸缬氨酸（1）基因突变导致mRNA上密码子改变，改变后的密码子与原密码子可能仍对应同一种氨基酸；（2）隐性突变：AA→Aa；棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病常见突变性状：普遍性短腿安康羊（中）资料一：玉米白化苗探究三、基因突变的特点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思考：基因突变发生在生物个体发育的什么时期？①②③④⑤资料二：基因突变可以发生在1、生物个体发育的任何时期2、可发生在细胞内不同的DNA分子上3、可发生在同一DNA分子的不同部位上随机性基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10-5果蝇的白眼基因4×10-5玉米的皱缩基因1×10-6小鼠的白化基因1×10-6人类色盲基因3×10-6基因表现的性状测定配子数观察到的突变数每百万个配子中平均突变率R子粒色554,786273492.0I抑制色素的形成265,39128106.0Pr紫色647,102711.0Su非甜粒1,678,73642.4Y黄胚乳1,745,28042.2Sh饱满粒2,469,28531.2玉米子粒基因的自然突变率几种常见生物的基因突变率资料三：频率很低资料四：不定向性绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)对疟疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。有利有害看环境，大多是有害的资料五：一个基因突变后产生的是它的等位基因思考：1、基因突变能产生新的基因吗？2、由基因突变产生的新的性状对生物的生存有何意义（有利还是有害）？自然环境会选择哪些个体生存下来？总结：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始材料。基因突变的结果和意义？资料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，种植下去，仍然是肥大果实。“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?二基因重组阅读教材p83思考：基因重组的含义；基因重组的类型及时间；基因重组的意义;思考：基因重组能否产生新的基因？有无产生新的基因型？二、基因重组非同源染色体自由组合基因突变基因重组产生新的基因（基因分子结构改变），根本来源不产生新的基因，但重组产生新的基因型区别