1、51基因突變和基因重組,【問題探討】抄寫錯(cuò)誤 三位同學(xué)在抄寫英語句子“THE CAT SAT ON THE MAT”(貓坐在草席上)時(shí)，分別抄成了 右圖中的句子。請將抄寫的句子與 原句進(jìn)行比較，看看意思發(fā)生了哪 些變化？ 阿拉伯茶坐在草席上 帽子坐在草席上 貓?jiān)诓菹?討論： 假如在DNA分子的復(fù)制過程中，發(fā)生了類似的錯(cuò)誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生怎樣的變化？可能對生物體產(chǎn)生什么影響？,思考與討論 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病。正常人的紅細(xì)胞是中央微 凹的圓餅狀，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的鐮刀 狀。這樣的紅細(xì)胞易破裂，導(dǎo)致溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)引起死亡。 對患者紅細(xì)胞的分析研

2、究發(fā)現(xiàn)，在組成血紅蛋白的多肽鏈上 發(fā)生了氨基酸的替換： 纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸正常 纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸異常 1.圖中哪一個(gè)氨基酸發(fā)生了改變？ 2.研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)氨基酸的變化是由于控制 合成血紅蛋白的DNA的堿基序列發(fā)生了改變。右 圖是鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解，請查閱密碼 子表，完成右欄的圖解。 3.按圖解說明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，想 一想它能否遺傳？怎樣遺傳？,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例：,實(shí)例：,A,U,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例：,實(shí)例： 基因突變的概念：,DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、

3、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。,增添,替換,缺失, , , , , , ,學(xué)科交叉 鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的發(fā)現(xiàn)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)史上重要的事件。它從分子水平上闡明了病因，人們在此基礎(chǔ)上建立了分子醫(yī)學(xué)。,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例：,實(shí)例： 基因突變的概念： 突變基因的遺傳：,基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。 若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。,誘變因素可分為： 物理因素：如紫外線、X射線、其他輻射(能損傷DNA分子)。 化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等(能改變核酸的堿基)。 生物因素：某些病毒的核酸(能影響宿主細(xì)胞的DNA)。,51基因突變和基

4、因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因：,指由外界因素誘發(fā)的基因突變。,討論：為什么在強(qiáng)烈的日光下要涂抹防曬霜，做X射線透視的醫(yī)務(wù)人員要穿防護(hù)衣？,誘發(fā)突變：,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因：,誘發(fā)突變： 自發(fā)突變：,在沒有外來因素的影響時(shí)，因DNA分子偶爾發(fā)生復(fù)制錯(cuò)誤、堿基改變等自發(fā)產(chǎn)生的基因突變。,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因： 特點(diǎn)：,由于自然界誘發(fā)基因突變的因素很多，基因突變還可以自發(fā)產(chǎn)生，因此，基因突變在生物界是普遍存在的。,棉花的短果枝,水稻的矮稈,牛犢的白色皮毛,果蠅的白眼,人的白化病,普遍性：,51基因突變和基

5、因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因： 特點(diǎn)：,普遍性： 隨機(jī)性：,可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期； 可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上； 可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因： 特點(diǎn)：,普遍性： 隨機(jī)性： 不定向性：,表現(xiàn)為一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。且突變方向與環(huán)境間沒有明確的因果關(guān)系。,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因： 特點(diǎn)：,普遍性： 隨機(jī)性： 不定向性： 低頻性：,在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因

6、： 特點(diǎn)：,普遍性： 隨機(jī)性： 不定向性： 低頻性： 多害性：,大多數(shù)基因突變對生物體是有害的。,批判性思維 有人認(rèn)為，自然條件下基因突變的頻率很低，而且大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，因此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？,51基因突變和基因重組,基因突變,基因突變的實(shí)例： 發(fā)生原因： 特點(diǎn)： 意義：,基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源。 是生物進(jìn)化的原始材料。,51基因突變和基因重組,基因突變 基因重組,基因重組：,是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因(非等位基因)的重新組合。,自由組合：在通過減數(shù)分裂形成配子時(shí)(減后期)，位于非

7、同源染色 體上的非等位基因自由組合。 交叉互換：在通過減數(shù)分裂形成配子時(shí)(減前期，四分體時(shí)期)，位 于同源染色體上的等位基因，有時(shí)會(huì)隨非姐妹染色單體的 交換而交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。,ABC,ABc,abC,abc,AbC,Abc,aBC,aBc,配子：,ABC,ABc,abC,abc,配子：,思考與討論 1.人的體細(xì)胞中有23對染色體，請你根據(jù)自由組合定律計(jì)算，一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子，一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞？。 2.即使不考慮基因突變，如果要保證 子女中有兩個(gè)所有基因完全相同的個(gè)體， 子女的數(shù)量至少應(yīng)是多少？ 3.你能從基因重組的角度解釋人群

8、中 個(gè)體性狀的多樣性嗎？,51基因突變和基因重組,基因突變 基因重組,基因重組： 影響：,使子代個(gè)體具有多樣性。,貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異,51基因突變和基因重組,基因突變 基因重組,基因重組： 影響： 意義：,也是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化也具有重要的意義(有助于物種在一個(gè)無法預(yù)測將會(huì)發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存)。,51基因突變和基因重組,【基礎(chǔ)2】下列屬于可遺傳的變異的是() A由于水肥充足，小麥出現(xiàn)穗多粒大的性狀 B紫外線照射使人患皮膚癌 C在棕色獼猴的自然種群中出現(xiàn)了白色的獼猴 D人由于曬太陽而使皮膚變黑,C,【基礎(chǔ)1】判斷下列表述是否正確。 基因突變是廣泛存在的，并且對生物自

9、身大多是有害的() 基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型() 基因重組可以產(chǎn)生新的性狀(),51基因突變和基因重組,【基礎(chǔ)3】同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是() A基因突變頻率更高 B產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多 C產(chǎn)生許多新的基因 D更容易受環(huán)境影響而發(fā)生變異,B,【基礎(chǔ)4】下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是() A基因重組是生物變異的根本來源 B基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型 C基因重組發(fā)生在有性生殖是過程中 D非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組,A,51基因突變和基因重組,【拓展1】癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一是能進(jìn)行無限增殖，醫(yī)學(xué)上通常使用一定劑量的輻射或化學(xué)藥劑對癌癥病人進(jìn)行放療或化療。請分析這種治療方