高中生物基因突變和重組第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日問題探討幾位同學在抄寫句子“中國隊大勝美國隊”分別抄成了“中國隊勝美國隊”“中國隊大敗美國隊”“中國隊大敗給美國隊”“中國隊敗給美國隊”討論：假如在DNA分子的復制過程中，發生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信息是否會改變？這些變化可能對生物體產生什么影響？

答案：DNA分子攜帶的遺傳信息發生了改變。如果氨基酸發生了改變，生物體的性狀可能發生改變。

第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日

生物的變異是指生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現象。什么是生物的變異？第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日染色體變異類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變生物的變異表現型

基因型

環境

（不可遺傳的變異）（可遺傳的變異）基因重組染色體變異基因突變誘因（改變）（改變）（改變）第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸——賴氨酸······異常基因突變的實例:鐮刀型細胞貧血癥纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸——賴氨酸······正常血紅蛋白分子的部分氨基酸順序正常異常一、基因突變第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質

正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因_____原因根本直接鐮刀型細胞貧血癥病因的圖解第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失改變DNA分子中發生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。

增添缺失改變基因結構1.基因突變的概念第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日┯┯┯ＧＡＴ

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┷┷┷天冬氨酸┯┯┯

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┷┷┷天冬氨酸纈氨酸DNA堿基對的改變是否一定會引起蛋白質性狀的改變？

同學們可以嘗試在缺失和插入狀態下蛋白質性狀是否一定改變？為什么？第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCGC···

mRNA堿基對增添···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···異亮氨酸脯氨酸探究：堿基對增添會導致蛋白質的結構改變嗎？DNA

···ATCCGC···

正常異亮氨酸精氨酸氨基酸第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日[探究]堿基對的缺失會導致蛋白質的變化嗎?···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC···

···TGGCG···堿基對缺失第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日請思考：1、堿基對的替換、增添和缺失，對蛋白質的結構影響有什么影響？2、基因突變是否一定會引起蛋白質的改變？結論：替換——可能使一個氨基酸改變增添或缺失——會使插入或缺失位點以后氨基酸序列都改變，對蛋白質的結構影響更大。結論：基因突變不一定會引起蛋白質的改變。mRNA上改變了的密碼子與原密碼子可能仍對應同一種氨基酸。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日

1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最小？

堿基對的替換2、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）

第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日發生的時間:細胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數第一次分裂間期體細胞生殖細胞（一般不能傳給后代,人體某些體細胞基因的突變可能發展為癌細胞）（可以通過受精作用直接傳給后代）DNA在進行復制時發生錯誤或由于某種原因斷裂后進行修復時發生錯誤。基因突變都會遺傳給后代嗎？可遺傳變異不一定傳給后代！第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日2.基因突變的原因

（1）自發突變（內因）DNA復制時偶爾發生錯誤（2）誘變突變（外因）物理因素：如X射線、激光等化學因素：如亞硝酸、堿基類似物等生物因素：如病毒和某些細菌等

人工誘變育種運用物理因素或化學因素提高突變率,誘發基因突變,獲得優良品種.太空南瓜第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日夏季涂抹防曬霜化療法抑制癌細胞增殖青少年少上網，少用手機不喝反復燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素化學因素物理因素化學因素少吃燒烤和油炸食品化學因素分析以下情況是利用或回避了哪種因素第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日①成功率低,有利個體往往不多②需大量處理材料人工誘變在育種上的應用誘變意義:是創造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法（2）優點：①提高突變率，縮短育種周期②大幅度改良某些性狀（3）缺點:

物理方法：X射線、γ射線、紫外線、激光等化學方法：亞硝酸、硫酸二乙酯等

（1）常用的方法：第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病你認為突變有什么特點？常見突變性狀：一在生物界普遍存在；討論與思考玉米白化苗人類多指[探究]基因突變有何特點？短腿安康羊（中）第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日開花結果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因突變發生在生物個體發育的什么時期？任何時期二在生物體內隨機發生；[探究]基因突變有何特點？思考①②③④⑤第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料三突變率低；[探究]基因突變有何特點？第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日白化苗四

大多數突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進化過程的產物，它們與環境取得了高度的協調。[探究]基因突變有何特點？第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日五基因突變是不定向的[探究]基因突變有何特點？經誘變處理的紫色種子產生的子代種子經誘變處理的黑色家鼠產生的子代顯性突變隱性突變第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日3．基因突變的特點

①普遍性:自然界的物種中廣泛存在②隨機性:可發生在任何時期③不定向性：④低頻性:自然界突變率很低：10－5-

10-8⑤有害性:多數有害,少數有利例子

A＝a1或A＝a2一個基因突變后產生的是它的等位基因第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日思考：1．基因突變能產生新的基因嗎？2．這些新的基因產生的新性狀對生物的生存有什么意義（有利還是有害）?3．自然環境會選擇哪些個體生存下來？（有利還是有害）4、基因突變的意義第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了最初的原材料。基因突變新基因（等位基因）基因型（改變）表現型（改變）引發生物變異4.基因突變的意義:

可以產生新的基因第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日1、基因突變的概念2、基因突變的結果基因突變總結3、基因突變發生的時期和部位4、基因突變的分類5、基因突變的原因6、基因突變的特點7、基因突變的意義：是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料。第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒F1黃色圓粒綠色皺粒P×黃色圓粒思考：為什么子二代會出現親代沒有的表現型？YYRRyyrrYyRr基因自由組合第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日有性生殖基因重組概念基因重組是通過過程實現的方式在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.１、非同源染色體上的非等位基因自由組合2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日非同源染色體上的

非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab自由組合的根本原因第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日同源染色體上的

非姐妹染色單體之間的交叉互換基因重組是通過有性生殖來實現的第三十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日4、意義：基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進化有重要意義。思考1：基因重組中有無新的基因產生？思考2：果蠅的體細胞有4對同源染色體，根據自由組合規律計算，一只雄果蠅能產生多少種染色體不同的精子，一只雌果蠅能產生多少種染色體不同的卵細胞？非常豐富3、特點第三十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日小結：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組定義發生時間原因特點實質意義堿基對增添|缺失|替換引起基因結構變化，產生新基因不產生新基因，產生新基因型生物變異的根本來源，為生物的進化提供原始材料有性生殖