公开课基因突变和基因重组

神奇的太空育种太空椒普通青椒重2公斤的黄瓜重300公斤的太空南瓜兄弟姐妹各有各样第1节基因突变和基因重组变异的类型不可遗传变异：仅由环境影响而造成的可遗传变异：生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的可遗传变异的三种来源:基因突变基因重组染色体变异一、基因突变实例——镰刀型细胞贫血症资料1：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是一种特殊的贫血症。他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞资料2：1949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。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。正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…GAACTT谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GAAGUAGTACAT镰刀型细胞贫血症病因图解：碱基对替换思考与讨论：1.图中哪一个氨基酸发生了改变？谷氨酸变成缬氨酸2.这个氨基酸的变化是由于谁发生了改变？合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列3.镰刀形细胞贫血症发病的直接原因和根本原因分别是什么？①直接原因：谷氨酸变成缬氨酸（蛋白质结构改变）②根本原因：DNA的碱基对发生替换（基因突变）1.基因突变的概念由于DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。(1)谁在发生改变？(2)怎样发生改变？(3)什么时候容易发生改变？(4)发生了基因突变，遗传性状就一定改变吗？（5）基因突变对后代有什么影响？（或描述其遗传特点）理解基因突变：基因突变是DNA的变化，或者说是DNA碱基对的改变。基因突变主要发生在DNA复制时ATCCGTAGGCAACCGTTGGCACCGTGGCATTCCGTAAGGC（正常）替换缺失增添答：不一定。由于密码子的简并性，有的氨基酸可以由多种密码子来表达，基因突变造成的只是遗传信息的改变，表达出来的氨基酸有可能相同，因此，遗传性状不一定改变。（比如：DNA上的AGC突变为AGG，虽然mRNA上的信息由UCG变为UCC，但是表达出来的都是丝氨酸）a.如果突变发生在生殖细胞，就会通过受精作用而直接遗传给后代，导致后代产生突变型。b.体细胞的突变一般不能直接遗传给后代。基因突变是可遗传变异，但不一定都能遗传给后代2.基因突变的原因(1)诱发突变（外因）化学因素a.某些病毒b.紫外线、X射线、其他辐射c.亚硝酸、碱基类似物（2）自发突变（内因）:DNA分子复制偶尔发生错误、DNA碱基组成发生改变等物理因素生物因素配一配3.基因突变的特点①普遍性:所有生物均可能发生基因突变②随机性:生物个体发育的任何时期和任何细胞均可③不定向性：一个基因可向多个方向发生突变④低频性：自然状况下，对于一种生物而言，突变频率很低⑤多害少利性：多数有害,少数有利，有些无利无害基因突变的不定向性粉玫瑰红玫瑰黄玫瑰蓝玫瑰一个基因突变后产生的是它的等位基因黑老鼠灰老鼠黄老鼠4.基因突变的结果和意义(1)结果：产生新的基因（使一个基因变成了它的等位基因）（2）意义：是产生新基因的途径；是生物变异的根本来源；为生物进化提供原始材料。“一猪生九仔，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。注意：（1）发生在减数分裂过程（2）是两对或两对以上的相对性状（3）原有基因的重新组合，故产生新的基因型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（减Ⅰ后期）②基因的互换:同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.（减Ⅰ前期）非同源染色体自由组合3.意义:为生物变异提供了极其丰富的来源；是生物多样性的重要原因之一比较项目基因突变基因重组本质结果时期意义发生频率碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变控制不同性状的基因的重新组合，不产生新基因分裂间期有性生殖过程产生新基因产生新的基因型生物变异的根本来源，生物进化的原材料生物变异的来源之一，形成生物多样性的重要原因突变频率低，但在生物界普遍存在有性生殖中非常普遍三、比较基因突变和基因重组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.生活条件改变随堂检测CA3.人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是（）A.基因突变B.染色体结构变异C.基因重组D.蛋白质结构改变4.4.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5.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ADA思考:课本第83页“思考与讨论”练习:课本第84页“基础题”作业谢谢指导！课件制作人：李勤