定稿基因突变和基因重组(优质课)

基因突变和基因重组第5章第1节熟练掌握基因突变和基因重组的概念、种类、时间、原因、特点、意义。表现型基因型+环境条件（改变）（改变）（改变）复习回顾:表现型与基因型的关系引入:生物体性状的改变就是生物的变异生物界中的变异现象生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。变异能否遗传？生物变异的类型不可遗传的变异可遗传的变异仅由环境因素引起，遗传物质没有变化基因突变基因重组染色体变异由于遗传物质的改变而引起例1下列现象中属于可遗传的变异的是（）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑C、手术刀下的美女帅哥D、人类的色盲病D正常红细胞镰刀型红细胞…苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸……苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸…正常血红蛋白异常血红蛋白基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症蛋白质正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNAG__AG__ADNACTTC__TGAAG__A突变UAAT根本原因AT替换TA病因：镰刀型细胞贫血症是由引起的一种遗传病。直接原因谷氨酸→缬氨酸DNA分子中碱基对替换┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的、＿＿＿和，而引起的的改变。替换增添缺失基因结构合作探究2、基因突变的概念：1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？思考：当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化···TAGGCG······AUCCGC······AUACCGC···mRNA碱基对增添异亮氨酸脯氨酸DNA···ATCCGC···正常异亮氨酸精氨酸氨基酸1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？思考：···ATACCGC······TATGGCG···当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。mRNADNA氨基酸···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸苏氨酸丙氨酸碱基对缺失思考：1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？正常···ATCCGC······TAGGCG···mRNA氨基酸···ACCGC······TGGCG···DNA···ACCGC···当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。总结:碱基对的改变不一定引起蛋白质的改变。碱基对的替换引起改变最小思考：2、基因突变都会遗传给后代吗？不一定。若发生在配子中，可遗传，若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。1、基因突变发生在遗传信息流动的哪个环节中？2、从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的哪一时期？思考：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期DNA复制时DNA→DNA物理因素：化学因素：生物因素：1、基因突变的原因：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等包括病毒和某些细菌等。外因内因：DNA分子复制偶尔发生错误，DNA碱基组成发生改变等合作探究3、基因突变的原因和特点诱发癌变的致癌因子：物理因子、化学因子、生物因子癌变就是一种基因突变(四)基因突变的特点棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰色人正常手指——多指、并指正常肤色——白化病一、普遍性常见突变性状：以植物的个体发育为例：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基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期二、随机性三、不定向性四、可逆性一个基因可以产生一个以上的等位基因基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料五、突变率低—低频性白化苗六、多害少利性白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。有害的基因突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变(四)基因突变的特点①普遍性:②随机性:③低频性:④多害少利性：⑤不定向性（多方向性）：⑥可逆性五）基因突变的结果：产生新基因即它的等位基因思考与讨论：1．基因突变能产生新的基因吗？2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）?3．基因突变对生物的进化有何意义？(六)基因突变的意义意义：1.基因突变是产生新基因（等位基因）的途径，2.是生物变异的根本来源，3.为生物的进化提供了原始材料。4.是基因重组的基础(七)人工诱变在育种上的应用是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法1.原理：2.方法：3.优点：4.缺点：5.实例:物理因素：化学因素：各种射线（X射线、紫外线、激光等）秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯基因突变（1）提高变异的频率，加速育种进程。（2）大幅度改良某些优良性状。诱变产生的有利变异少，需从大量材料中筛选，工作量大诱变育种“黑农五号”高产大豆、高产青霉菌株、太空椒“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?基因重组二、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.3、类型:①自由组合:②交叉互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体的非姐妹染色体间发生交叉互换.2、条件：真核生物有性生殖（减数分裂）4、结果5、意义6、应用非同源染色体上的非等位基因自由组合bBBbAb和aBAB和abbBBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉交换二、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.3、类型:①自由组合:②交叉互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体的非姐妹染色体间发生交叉互换.2、条件：真核生物有性生殖（减数分裂）4、结果：5、意义:6、应用:产生新的基因型是生物变异重要来源，生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义。属于人为基因重组的还有：转基因、R型菌转化为S型菌基因重组的应用——杂交育种1.原理：2.方法:3.优点：4.缺点：5.实例：基因重组杂交—自交—筛选—逐代自交至不发生性状分离为止将不同个体上的多个优良性状集中在一个个体上、操作简便育种周期长、限于同种或亲缘关系较近的个体间抗病矮秆小麦、杂交水稻基因突变和重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多害少利性、⑤不定向性。2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）突变率低基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中(减数分裂)非常普遍本节小结DNADNA复制碱基对替换、增添、缺失脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变基因结构改变遗传信息改变产生等位基因差错引起内因：碱基变化①物理因素外因②化学因素③生物因素原因实质结果、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D精典例题、人类能遗传给后代的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期C精典例题、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小试牛刀DA3、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A4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是A.伴性遗传B.常染色体遗传C.基因突变D.基因重组C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BA、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1、熟练掌握基因突变和基因重组的概念、发生时间、产生原因和种类、特点、意义，下节上课前提问；2、完成相应的练习题，下节课进行讲解。