内容正文:
第二节 基因突变和基因重组
第三章《生物的变异》
1
学习目标
1.知道什么是基因突变。
2.了解基因突变的原因。
3.掌握基因突变的特点。
4.理解基因突变的意义。
通过美容手术,纹成弯弯的柳叶眉,这种柳叶眉能遗传吗?
不可遗传的变异
太空椒(经过太空遨游,也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。
可遗传的变异
生物的变异
不可遗传的变异
可遗传的变异
:环境因素引起的
遗传物质发生改变
基因突变
基因重组
染色体变异
遗传物质没有改变
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧,患者红细胞变成长镰刀型,血液的粘性增加,引起红细胞的堆积,导致各器官血流的阻塞。缺氧严重时红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起溶血性贫血甚至造成死亡。
1.基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症
镰刀型细胞贫血症的病因是什么?
圆饼型的红细胞
镰刀状的红细胞
正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。
正常血红蛋白究竟出了什么问题?
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
1 2 3 4 5 6 7 8
(正常血红蛋白)
(异常血红蛋白)
思考:导致镰刀形细胞贫血症的直接原因是什么,根本原因是什么?
CTT
GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
GUA
CAT
GTA
突变
GAA
直接原因
根本原因
镰刀型细胞贫血症是由碱基对被替换引起的一种遗传病,是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
病因:
9
病因
┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷
┯┯┯┯┯
ATAGC
TATCG
┷┷┷┷┷
┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷
┯┯┯
AGC
TCG
┷┷┷
┯┯┯┯
ACGC
TGCG
┷┷┷┷
┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷
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
2.基因突变的概念
物理因素
化学因素
生物因素
提高突变频率
X射线、紫外线等
亚硝酸盐、碱基类似物等
某些病毒的遗传物质等
为什么在强烈的日光下要注意防晒?
为什么做X射线透视的医务人员要穿防护衣?
(1)自发突变
(2)人工诱变
3.基因突变的类型及原因
基因突变发生在什么时期呢?
细胞周期中的分裂间期
A、有丝分裂间期(体细胞)
一般不能传给后代
B、减数分裂间期(生殖细胞)
可以通过受精作用传给后代
(2) 在生物界普遍存在
原核和真核生物、病毒均能发生。
据估计,在高等生物中,大约105-108个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发生基因突变。
(1)突变率低即低频性
4.基因突变的特点
(3)基因突变是不定向的
产生1个以上的等位基因
(4)随机性:可发生在生物个体发育的任
何时期、 任何部位。
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第二级
第三级
第四级
第五级
基因突变对生物来说有害还是有利?
人类的多指
白化玉米苗
白化病患者
(5)大多数突变是有害的
突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境
A
A
a
A
一个基因突变后产生的是它的等位基因,即产生了新基因。
隐性突变
显性突变
A→a
a→A
5.基因突变的结果
(1)显性纯合子可能突变成杂合子(AA→Aa)
基因突变通常会引起生物性状的改变,但不一定引起生物性状的改变。
(2)一种氨基酸可能有几种密码子(密码子简并性)
基因突变一定会引起性状的改变吗?
A
A
a
A
T G T C T
A C A G A
DNA
U G U C U
RNA
半胱氨酸
T G C C T
A C G G A
U G C C U
半胱氨酸
基因突变是否一定会引蛋白质性状的改变?
T G T C T
A C A G A
DNA
U G U C U
RNA
半胱氨酸
T AG T C T
A TC A G A
U AG UCU
终止
基因突变是否一定会引蛋白质性状的改变?
蛋白质性质改变
基因突变在生物进化中有重要意义。
△是新基因产生的唯一途径;
△是生物变异的根本来源;
△为生物进化提供原材料。
6.基因突变的意义
练习题
1.基因突变发生在 ( )
A.DNA → RNA的过程中
B