基因突变和基因重组

镰刀型细胞贫血症病因：
DNA
mRNA
GAA CTT
GAA 谷氨酸 正常
突变
GTA CAT GUA 缬氨酸 异常
根本 原因 _____
氨基酸 蛋白质
直接 _____原因
增添
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺失 改变
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添 B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
减数第一次分裂
或
非同源染色体 的自由组合
减数第一次分裂
二、知识整和拓展 1.基因突变
问题1：什么是基因？组成基因的基本单位是什么？ 问题 2：镰刀型贫血症发生的直接原因是什么？根本原 因呢？ 问题3：基因突变的概念是什么？发生的时间呢？ 问题4：引起基因突变的原因是什么？ 问题5：基因突变中碱基对的改变（替换）与碱基对 的增添或缺失（一个或两个）引起的效应相同么？ 问题6：基因突变的结果是什么？ 问题7：DNA碱基对改变的一定会引起性状的改变么？为什么？ 问题8：基因突变的意义是什么？
浙江科学技术出版社《生物学》必修二第4章
第1节 生物变异的来源 ——基因突变和基因重组
宁波市鄞州区姜山中学
韦胜秀
（不遗传的变异） （改变） 表现型
（改变） 基因型
（改变） 环境条件
基因重组 基因突变 染色体变异 诱 因
（可遗传的变异）
一、学习目标：
1.理解变异类型和原因,能够列举生物变异的类型。 2.以镰刀型贫血症为例理解基因突变的概念、发生时间、 原因、结果，并掌握基因突变的意义、以及特点。 3.知道人工诱变的常用方法，掌握人工诱变的特点，并 能设计人工诱变育种的方法 4. 理解基因重组的概念、类型以及意义。
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A
3. 基因突变与育种
例题4.我国发射的“神舟”飞船搭载水稻的种子。返回后经地 面种植，培育出的水稻穗多粒大，亩产达600kg，最高可达 750kg，蛋白质含量增加8%－20%，生长期平均缩短l0d。 请回答下列问题： 基因突变 （1）水稻产业这种变异的来源是 。这种育种方式 叫 诱变育种 。其优点是 提高变异频率，加速育种进程 。 （2）假如植物在太空中生长，根将失去向地生长、茎将失去 背地生长的特性，体现了生物具有 应激性 的特征，因而能 够 适应 环境。
讨论：如果有一亲代DNA上某个碱基发生改变，一定 会使其子代的性状发生改变吗？你能说出几条可能 的理由？ ①体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变； ②密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸； ③DNA上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位 ④某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合 体，则隐性性状不会表现出来； ⑤如为父方细胞质内的DNA上的某个碱基改变，受精 作用时不一定会传递给子代； ⑥性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。 在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状 上表现出来；
基因突变和基因重组的比较
基因突变 本质 发生 时间 发生 可能 意义 基因重组 基因的分子结构发生改变， 不同基因的重新组合，不 产生了新基因，出现新性状 产生新基因，但产生新的 基因型，使性状重组 细胞分裂间期DNA复制时 可能性很小 生物变异的根本来源，通过 幼变育种可以培育新品种。 减数第一次分裂过程中 非常普遍 生物变异的重要因素通 过杂交育种可产生性状 的重组，培育出优良品 种
同源染色体的非姐 妹染色单体交叉互换
板书设计
第1节 生物变异的来源——基因突变和基因重组 不可遗传的变异
一、生物变异：
可遗传的变异 二、基因突变 1、概念 ：基因内部碱基对的改变 2、时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期 3、原因 ：物理化学等因素 5、类型： 7、意义 6、特点： 8、应用 4、结果：改变基因结构，产生新的基因
诱变育种小结：
物理因素： 各种射线（X射线、紫外线、激光等）
(1)诱变因素
化学因素： 秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯
提高变异的频率，加速育种进程。 (2)优点： (3)缺点：
诱变产生的变异，有利于个体往往不多(成功 率低)，需大量处理材料(产生大量不合格
突变型)。也会出现返祖现象
5.基因重组(有性生殖) 类型1：基因自由组合 类型2：基因交叉互换 类型3：转基因（重组DNA技术） 意义：进行有性生殖生物的主要的变异方式， 也是形成生物多样性的重要原因，对生物进 化具有重要意义
三、基因重组 1、类型：自由组合（减数第一次分裂后期）、交叉互换（减数第一次分裂前期）
2、意义：
2.基因突变的特点：
例题2：肺炎双球菌抗药性可遗传变异的来源是（ B ） A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择 问题8：“基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和 生物体内的任何细胞”这句话说明了什么问题？ 问题9：自然状态下基因突变的频率很低体现了遗传物质的 哪一特点？ 问题10：能不能说基因突变对生物都是是有害的？ 例3.等位基因A、 a1 、a2之间的关系如右下图， 该图不能表示的叙述是 ( D ) a2 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．等位基因之间可通过突变相互转化 D．这些基因的传递遵循自由组合规律
基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的 增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。
例1.自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分 氨基酸序列如下: 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变（ A ）