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第一节基因突变和基因重组（一）基因突变课型：新授复习思考1．主要的遗传物质是__________。2．决定生物性状的基本单位是__________。DNA基因(改变)不遗传的变异表现型基因型环境条件+=(改变)(改变)可遗传的变异表现型基因型环境条件+=可遗传的变异(改变)不遗传的变异(改变)(改变)基因重组来源染色体变异基因突变诱因1.某人通过美容手术，把单眼皮变成了双眼皮，这种双眼皮能够遗传吗？为什么？2.某人是白血病患者，通过骨髓移植手术，恢复健康，这个人的血型有没有改变，这种改变能遗传吗？为什么？镰刀型细胞贫血症这是一种遗传性贫血症，属隐性遗传。是基因突变产生的血红蛋白质分子结构改变的一种分子病。患者的红细胞缺氧时变成镰刀形（正常的是圆盘形），失去输氧的功能，许多红血球还会因此而破裂造成严重贫血，甚至引起病人死亡。镰刀型细胞贫血症的病因分析？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…正常异常正常人镰刀型细胞贫血症红细胞形状血红蛋白氨基酸mRNADNA（基因）圆饼状弯曲的镰刀状正常异常谷氨酸缬氨酸突变GTACATGAACTTGAAGUA1、基因突变发生在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那一时期？3、未分化的细胞和高度分化的细胞相比，哪一类细胞发生基因突变的可能性更大呢？思考：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期DNA复制时未分化的细胞DNA→DNA想一想:除了碱基的替换以外,还有什么情况也可能导致蛋白质结构变化,从而使生物产生变异?┯┯┯┯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1、基因突变的概念：想一想:碱基对的增添、缺失或改变是否一定会导致生物性状发生变异?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，通过转录仍然是合成同种氨基酸的密码子，所以蛋白质中的氨基酸可能不发生变化。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。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。通过转录仍然是合成同种氨基酸的密码子，赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是（）A．一定是有害的B．一定是有利的C．有害的概率大于有利的概率D．既无利也无害跟踪训练一D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2、基因突变的原因和特点细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：一在生物界普遍存在；讨论与思考短腿安康羊（中）玉米白化苗人类多指2、基因突变的特点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的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？任何时期分裂间期的细胞有二、在生物体内随机发生；三、基因突变是不定向的经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变隐性突变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小资料四、自然突变率低；白化苗五、大多数突变是有害的白化病为什么呢？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。基因突变的结果是产生了一个新的基因，该基因与原基因是什么关系？染色体上基因的数量发生改变了吗？思考：等位基因没有思考：生物体内发生的基因突变是否都能引起生物表现型的变化？为什么？不一定。①一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变；②突变成隐性基因在杂合子中不引起性状的改变；③突变后，该基因不表达。３．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,是生物的进化的原材料。基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）生物进化对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。①打破对环境的适应性②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料思考：既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料呢？“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?基因重组合作探究三、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自由组合:②交叉互换:在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.3、意义：生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。AAAABBbbBBbbaaaa1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？2、基因重组能否产生新基因？能产生新的基因型吗？3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？思考：不存在不能能①减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异②受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性比较项目基因突变基因重组定义时期类型结果意义适用范围碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合分裂间期DNA复制时减数第一次分裂自然突变、诱发突变自由组合、交叉互换产生新基因产生新的基因型新基因产生的途径,生物变异的根本来源,生物进化的原始材料生物变异的来源之一,对生物的进化有重要意义所有生物真核生物的有性生殖小结：基因突变和基因重组的比较本节小结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基因突变基因重组产生新的基因（基因分子结构改变），而产生新的基因型不产生新的基因（基因分子结构不变），但重组产生新的基因型区别