基因突变(校内公开课)
案例一:分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列
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缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸-… 缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—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)
[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么?
思考与讨论:1.查教材65页的密码子表完成下面图解,按图解 说明镰刀型细胞贫血的病因?
密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸
CCA AAU ACC GUU AA 脯氨酸 天冬酰胺 苏氨酸 缬氨酸
1.如果DNA碱基顺序转录链丢失了一个A,导致mRNA上编码丝氨酸的第 一个碱基U丢失,翻译成的氨基酸序列如何变化的?
案例2:碱基对的增加或缺失 某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列:
基因突变发生在体细胞与生殖 细胞,对生物体产生的影响相同吗?
体细胞 一般不能传给后代(通过营养生殖
也可传给后代。)
生殖细胞 可以通过受精作用直接传给后代
基因突变的特点
灰 老 鼠
基因突变的特点3: 随机性、不定向性 基因突变具有不定向性
基因突变的特点
基
果蝇的白眼基因
因
突变率
1×10-5
-6
-5
基因突变的特点4: 玉米的皱缩基因 1×10 小鼠的白化基因 低频率性 1×10
红 花 的 后 代 变 了 蓝 紫 色
蓝 紫 色 花 后 代 仍 是 蓝 紫 色
生物变异的类型
不可遗传的变异: 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。 基因突变 可遗传的变异:基因重组
变异 的类 型
由于生殖细胞中 遗传物质发生了 改变,其后代将 继承这种改变
染色体变异
本节知识目标
显性:直发A,双眼皮B
卷发双眼皮 aaBb
减数分裂,基因重组
直发单眼皮 Aabb
减数分裂,基因重组
aB,ab
Ab,ab
aabb
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.
2、类型: ① 非同源染色体上的非等位基因的自由组合 减一后期
② 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.
复习:表现型与基因型的关系
表现型
(改变)
基因型 +
(改变)
环境条件
(改变)
引入:生物体遗传性状的改变就是 生物的变异
资料1:“爱美之心,人皆有之”随着整容医疗水 平的的日臻完善,人们可以根据自己的喜好, “制造”美丽,雕塑形体。“人造美女”结婚后 所生的孩子一定会像她一样的美丽吗?为什么呢?
中国第一位人造美女
A T C C C G C A G C T A G G G C G T C G
基因突变是如何产生的呢?
案例1
案例2
案例3
中国人在食品中完成了化学扫盲: 从大米里认识了石蜡;
从火腿里认识了敌敌畏;
从咸鸭蛋、辣椒酱里认识了苏丹红; 从火锅里认识了福尔马林; 从银耳,蜜枣里认识了硫磺; 从木耳,多宝鱼中认识了硫酸铜,
发生 时间 及原 因 条件
意义
生物变异的主要来源,生物进化的重要 是生物变异的重要因素, 因素之一 ,通过诱变育种可培育新品 通过杂交育种使性状重组, 种 可培育出新的优良品种
发生 可能
可能性很小
非常普遍
总之,基因重组只能发生在进行有性生殖的生物,即孟德尔遗传规 律适用的范围内,而基因突变则只要含有基因的生物就都能发生。 基因重组不能产生新的基因,只能产生新的基因型。
人类色盲基因
1×10-5
三、基因突变的特点
①普遍性: ②随机性:不同发育阶段、不同DNA、
DAN不同部位均可发生。
a1(黄毛)
③不定向性:如老鼠灰毛基因A+突变 ④低频性: ⑤多害性: a2 (黑毛)
想一想
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗?不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低,但一个种群 中个体数可以很多,一个细胞中也有许多基因。
课堂练习
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 ( C) A. 自然杂交 B. 自然选择 C. 基因突变 D. 基因重组
2. (10年海南)下图中,基因A与a1a2a3 之间的关系,不能表现的是 ( D )
a1 a2 a3
三鹿又让同胞知道了三聚氰胺的化学作用。
今天我们又从双汇的“健美”猪中认识到了瘦肉精 ——盐酸克伦特罗 。
二、基因突变的原因
诱发突变:
物理因素 X射线、激光等 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素 病毒、某些细菌等 提高 突变 频率
自发突变: 自然条件下DNA偶尔复制错误
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基因突变的特点
从以下图片,你能归纳出基因突变 的什么特点吗?
3.想一想,如果在DNA的基因序列中增加1个,或2个碱基、3个碱基哪 种情况对对蛋白质的影响最小?
总结
DNA片段
A A C C G C T T T G G C G A
C C G C A T C C G C 缺失 A T C C G C T A G G C G G G C G T A G G C G
1.概述基因突变的概念。 2.阐明基因突变的机理和类型。 3.解释基因突变的原因。 4举例说明基因突变的特点。 5.概述基因突变的意义
案例1:
什么原因导致这种症状的产生的呢?
正常型红细胞 镰刀型红细胞
镰刀型贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中凹 的圆饼状,而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却成弯曲的 镰刀状,这样的红细胞容易破裂引起溶血性贫血,甚至造 成死亡。
2.如果DNA碱基顺序转录链丢失了AGG3个碱基,导致mRNA上编码丝氨酸的 三个碱基丢失,翻译成的氨基酸序列如何变化的?
案例2:碱基对的增加或缺失 某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列:
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
白 色 皮 毛 牛 犊
基因突变的特点1: 白眼果蝇 普遍性
白化苗
短腿的安康羊大南瓜Biblioteka 有 利 的 基 因 突 变
太空椒(左)
高产大豆
高产青霉菌株
畸 形 的 雏 鸭
人 类 的 多 指
有 害 的 基 因 突 变
白 化 玉 米 苗
白 化 病 患 者
基因突变的特点
大多数基因突变对生物体 基因突变的特点2: 是有害的,只有少数是有利的, 多数有害性 有些既无害也无益。
A
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转化 D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律
6. 下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程:
基因Ⅰ 基因Ⅱ 基因Ⅲ
酶Ⅰ
某化合物 鸟氨酸
酶Ⅱ
瓜氨酸
酶Ⅲ
精氨酸
⑴在一次实验中,经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸, 而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是 ( 基因Ⅲ发生突变,酶Ⅲ缺乏 ) 致使( 不能形成精氨酸 )
思考:RNA病毒的突变频率往往比 DNA病毒的突变频率高,为什么?
RNA病毒遗传物质是RNA,RNA是单链,结 构不稳定,易发生基因突变.
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别? 1.基因突变: 基因_________改变,它____(能或否)产生新的基因 内部结构 能 细胞分裂间期(DNA复制时) 发生时期:________________________ 特点:①普遍性、 ②随机性、 ③___________、 突变率低 ④多数有害、⑤不定向性。 2.基因重组: 基因重新组合 不产生 控制不同性状的_____________,_______新基因,可 基因型 形成新的________。 有性生殖过程中 发生时期:___________________ 特点:__________ 非常丰富
4.在一块马铃薯甲虫成灾的地里,喷了一种新 的农药后,约98%的甲虫死了,约2%的甲虫生 存下来,生存下来的原因是( ) A.有基因突变产生的抗药性个体存在 B.以前曾喷过某种农药,对农药有抵抗力 C.约有2%的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体
1.(08宁夏)以下有关基因重组的叙述,错误的是 ( ) A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.非姊妹染色单体的交换可引起基因重组 C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
资料2: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。为什么会这样呢? 拉萨 甘蓝 3.5kg 7kg
北京
3.5kg
资料3:在种植花卉时,发现红花的后代出现了蓝紫花, 蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。这种现象是哪类变异 呢?
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
密码子顺序: ACC 氨基酸顺序: 苏氨酸
AAA UAC CGU UAA 赖氨酸 酪氨酸 精氨酸 终止
对基因的影响:
往往产生与之相对应的基因(等位基因) 基因突变的意义:
是新基因产生的途径,是生物变异的 根本来源、生物进化的原始材料。