第一節(jié) 生物變異的來(lái)源,第一課時(shí) 基因重組、基因突變,第四章 生物的變異,1舉例說(shuō)出基因重組的來(lái)源。,2舉例說(shuō)明基因突變的特征和原因。,變異的類(lèi)型,表現(xiàn)型,=基因型,+環(huán)境條件,(1)不遺傳的變異,(2)可遺傳的變異,來(lái)源,基因重組,基因突變,染色體畸變,利用手術(shù)去掉魚(yú)尾紋后顯得美麗動(dòng)人，她的后代還會(huì)出現(xiàn)魚(yú)尾紋嗎？,“一豬生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是由什么原因產(chǎn)生的?,一、基因重組,1.概念:,具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)行有性生殖時(shí)，控制不同性狀的基因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類(lèi)型的現(xiàn)象或過(guò)程。,基因重組多發(fā)生在真核生物的有性生殖過(guò)程中，是生物變異的主要來(lái)源之一。,基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的自由組合。,基因的交叉互換:同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段的交換。,2.類(lèi)型:,基因重組是通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果是導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。,3.意義:,非同源染色體自由組合,同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,科學(xué)家在研制針對(duì)SARS冠狀病毒的疫苗時(shí)遇到的主要困難是什么？,ATCCGTAGGC,缺失,（正常）,AACCGTTGGC,替換,增加,1.,概念,基因突變是指由于基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過(guò)程。,生物變異的根本來(lái)源,A CCG,T GGC,ATTCCGTAAGGC,二、基因突變,2.類(lèi)型,（1）形態(tài)突變：主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可從表現(xiàn)型的明顯差異來(lái)識(shí)別。如果蠅的紅眼突變?yōu)榘籽邸?（2）生化突變：影響生物的代謝過(guò)程，導(dǎo)致某個(gè)特定生化功能的改變或喪失。如人類(lèi)的苯丙酮尿癥。,苯丙酮尿癥：,患兒體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺乏，使吃進(jìn)去的苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)化，而是變成苯丙酮酸，從尿和汗中排出，發(fā)出異常的臭味，所以稱(chēng)為苯丙酮尿癥。體內(nèi)的苯丙氨酸累積過(guò)多，可使皮膚、毛發(fā)變白。嚴(yán)重時(shí)，苯丙氨酸堆積在腦組織中，使患兒智力低下、表情癡呆、驚厥等。,（3）致死突變：導(dǎo)致個(gè)體活力下降，甚至死亡。如人類(lèi)的鐮刀形細(xì)胞貧血癥。,注意：,形態(tài)突變和致死突變都伴隨有特定的生化過(guò)程的改變，因此嚴(yán)格地講，任何突變都是生化突變。,3.特點(diǎn),（1）普遍性：自然界的物種中廣泛存在,a.,所有生物都可能發(fā)生,b.任何細(xì)胞在任何階段都可能發(fā)生,（2）多方向性：A,a,1、,a,2、,a,3,（3）,稀有性,：自然界突變頻率很低：10,-5,10,-8,（4）可逆性：顯性可以突變到隱性，隱性也可以突變到顯性,（5）有害性：多數(shù)有害，少數(shù)有利（打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性）,控制小鼠毛色的灰色基因(A,+,)可以突變成黃色基因(A,Y,)，也可以突變成黑色基因(a)。可見(jiàn)，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。,材料：,以上材料說(shuō)明了基因突變的什么特點(diǎn)？,物理因素：,X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)等,化學(xué)因素：,亞硝酸、堿基類(lèi)似物等,生物因素：,麻疹病毒等,因素,基因,突變,自發(fā)突變：,自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變,誘發(fā)突變：,人工條件下誘發(fā)的基因突變,4.誘發(fā)基因突變的因素,積極思維：,鐮刀形細(xì)胞貧血癥的病因是什么?,圓盤(pán)形的紅細(xì)胞,鐮刀形的紅細(xì)胞,實(shí)例：,鐮刀形細(xì)胞貧血癥,5.基因突變的機(jī)理,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸纈氨酸谷氨酸,正常,病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？,鐮刀,形,細(xì)胞貧血癥的病因分析：,異常,思考與討論,CTT,GAA,谷氨酸,纈氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白質(zhì),正常,異常,GUA,CAT,GTA,突變,GAA,_原因,_原因,鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_引起的一種遺傳病，是由于基因的_發(fā)生了改變而產(chǎn)生的。,病因：,基因突變,結(jié)構(gòu),根本,直接,1.基因突變的原因是（）,A.染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì),B.染色體上的DNA變成了RNA,C.染色體上的DNA減少了或增多了,D.染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變,D,2.（2009北京高考）真核生物進(jìn)行有性生殖時(shí)，通過(guò)減數(shù)分裂和隨機(jī)受精使后代(),A.增加發(fā)生基因突變的概率,B.繼承雙親全部的遺傳性狀,C.從雙親各獲得一半的DNA,D.產(chǎn)生不同于雙親的基因組合,【解析】,選D?；蛲蛔兏怕实母叩团c生物的生殖類(lèi)型無(wú)關(guān)，有性生殖過(guò)程中的變異主要來(lái)自于基因重組，故有性生殖的后代具有更大的變異性，后代的核DNA從雙親中各獲得一半，而質(zhì)DNA主要來(lái)自于母體，即來(lái)自母體的DNA大于1/2。,3.某男子既是一個(gè)色盲患者又有毛耳（毛耳基因位于Y染色,體上），則在這個(gè)男子的次級(jí)精母細(xì)胞中，色盲基因及毛耳,基因的存在情況是（）,A.每一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中都含有一個(gè)色盲基因和一個(gè)毛,耳基因,B.每一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中只含有一個(gè)色盲基因或只含有一,個(gè)毛耳基因,C.每一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中都含有兩個(gè)色盲基因和兩個(gè)毛耳,基因,D.有1/2次級(jí)精母細(xì)胞含兩個(gè)色盲基因,也有1/2次級(jí)精母,細(xì)胞含兩個(gè)毛耳基因,D,4.上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,其父母正,常，請(qǐng)判斷這種病的性狀最可能是（）,A.伴性遺傳 B.常染色體遺傳,C.基因突變 D.基因重組,C,5.圖示為人類(lèi)鐮刀,形,細(xì)胞貧血癥病因的圖解。請(qǐng)分析回答（已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG）：,（1）圖解中是_過(guò)程，,是在_中完成的。,（2）圖解中是_過(guò)程，,是在_上完成的。,（3）圖解中是在_中完成的，,因?yàn)檫@一過(guò)程中的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了,改變，導(dǎo)致最終合成的血紅蛋白異常，,這一改變叫_。,（4）寫(xiě)出上的三個(gè)堿基序列_。這一堿基序列被稱(chēng)為纈氨酸的_。轉(zhuǎn)運(yùn)上述谷氨酸的tRNA中對(duì)應(yīng)的堿基序列是_。,（5）鐮刀,形,細(xì)胞貧血癥是常染色體上隱性遺傳病。若正?；?yàn)镠，那么H基因的堿基組成是_，h基因的堿基組成為_(kāi)。,（6）若正常基因片段中CTT突變成CTC，是否會(huì)引發(fā)血紅蛋白異常？為什么？,（7）鐮刀,形,細(xì)胞貧血癥十分少見(jiàn)，說(shuō)明基因突變的特點(diǎn)為_(kāi)。,答案：,（1）轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞核 （2）翻譯 核糖體,（3）細(xì)胞核 基因突變 （4）GUA 遺傳密碼 CUU,（5）,（6）不會(huì)，因?yàn)楫?dāng)基因中的CTT突變成CTC時(shí)，轉(zhuǎn)錄的mRNA上的遺傳密碼由GAA變成GAG，兩個(gè)遺傳密碼決定的氨基酸均為谷氨酸，所以血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變。,（7）稀有性,變異的類(lèi)型,不遺傳的變異,可遺傳的變異,基因重組,基因突變,染色體畸變,非姐妹染色單體的交叉互換,非同源染色體的自由組合,堿基對(duì)缺失,堿基對(duì)增添,堿基對(duì)替換,環(huán)境引起的性狀改變,沉思的人有一個(gè)目標(biāo)，幻想的人卻沒(méi)有。,