基因重组(公开课)

性的主要原因，对 生物的进化 也具有重要意义。
2019年10月22日星期二
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巩固练习
补充1、一个碱基对可加到DNA分子上或从DNA分子上 除去，这种生物体DNA碱基顺序的变化属于（ C ） A、细菌的转化 B、基因自由组合 C、基因突变 D、等位基因分离
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巩固练习
补充2、右图中，基因A与a1、a2、a3之间的关系不能表 现的是（ D ） 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、正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D、图中基因的遗传将遵循自由组合定律
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六、基因重组
1、基因重组的定义： 是指在生物体进行有性生殖过
程中，控制不同性状的基因的重新组合
。
2、基因重组的原因：一方面来自减数分裂时
非同源染色体上的非等位基因
的
自由组合，另一方面来自减数分裂 四分体 时
期 同源染色体上非姐妹染色单体 的交叉互换。
3、基因重组的意义：基因重组为生物的 多样性 提 供了极其丰富的来源，是 有性生殖 的生物子代多样
第五章 基因突变与其他变异
第1节：基因突变与基因重组
课题：基因突变与基因重组
2019年10月22日星期二浙江省临海市白云高级Fra bibliotek学 曾毅利 1
一、基因突变的实例 分析课本P81中的“思考与讨论”。
A
U
2019年10月22日星期二
A T
2
二、基因突变的概念
基因突变是由于 DNA分子 中发生碱基对的 增添 、 缺失 或 替换 而引起的 基因结构 的改变， 它发生在 DNA复制 时（ 间 期），是分子水平 的改变。 基因突变若发生在 配子 中，将遵循遗传规律传 递给后代。若发生在 体细胞 中，一般不能遗传。但 有些植物的体细胞发生基因突变，可通过 无性繁殖 传 递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能发展 为 癌细胞 。

起蛋白质的改变
最小。
ppt课件
2、基因突变都会遗传给后代吗？
不一定。 若发生在配子中，可遗传， 若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植
物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。
3、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？
不一定，也可能是由环境改变引起的
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ppt课件
跟踪训练一
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
mRNA ···A U C C G
一般都会发生变化。
氨基酸 C 异···亮氨酸 精氨酸
从以上分析可以
碱基对缺失
看出，碱基对的 改变不一定会引
DNA
··· A ··· T
C C G C ··· G G C G ···
起蛋白质的改变。 碱基对的替换引
mRNA ···A C C G 氨基酸 C ··苏· 氨酸 丙氨17酸
(三)基因突变对性状的影响
1.基因突变引起性状的改变
基因突变引起密码子改变，引起部分氨基酸改变，进 而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状的改变。
2.基因突变不引起性状的改变
（1）由于多个密码子可对应同一种氨基酸，则有可能突变 前后编码出的氨基酸相同。
（2）基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A突变为a， 此时性状也不改变。
是（ ）D 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
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ppt课件
(二)基因突变发生的时间？ Why？
细胞周期中的分裂间期 A.有丝分裂间期 体细胞
B.减数第一次分裂间期 生殖细胞
基因在复制的时候容易出现序列的错误，因此 基因突变一般发生在分裂间期。

AACCG 替换 TTGGC 还有哪些情况
可以引起基因 A CCG 结构的改变。 T GGC 缺失
ATTCCG 增添
TAAGGC
发生了基因突变,是否一定引起生物性状的改变呢?
不一定 1、密码子简并性：基因突变可能并没有引起 mRNA上的密码子决定的氨基酸种类改变；
2、蛋白质功能不变：有些突变改变了蛋白质中个 别氨基酸，但蛋白质的功能不变。 3、隐性突变：若基因突变为控制隐性性状的基因， 在杂合体中不一定能表达。AA个体变为Aa个体。
2、基因重组的意义： （1）生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.
（2）是生物多样性的重要原因之一.
变异的根本来源是什么呢？
圆饼型的红细胞 镰刀状的红细胞
1956年，英国科学家英格拉姆对血红蛋白进行了分子组成方面的分析。
英格拉姆发现：
正常血红蛋白 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸 —… 异常血红蛋白 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
Hale Waihona Puke 变异产生重组 型的原因？自由组合 发生在什么时期呢？
某个精原细胞基因型为AaBb，两对基因位于两对染色体上， 则此精原细胞减数分裂能产生几种配子（不考虑交叉互换）？
Ab A b
A
B
AB
和 aB
A a
b或 A
B
a
a
B
a
B b
和
ab
b
自由组合：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。
DNA复制时偶尔发生错误
基因突变的特点
①普遍性: 任何生物 ②随机性: 任何时期、任何部位
主要发生的时间： 主要在DNA复制时，有丝分裂的间期和减数第一 次分裂的间期

• 2．(2010·江苏高考，6)育种专家在稻田中发现 一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该 变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确 的是 ( B ) • A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起 的 • B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个 体 • C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基 因突变发生的位置 • D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳 定遗传的高产品系
7、特点：
（1）普遍性：任何生物均存在基因突变（是普遍 存在的） （2）随机性：可以发生在生物个体发育的任 何时期和生物体的任何细胞
体细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代） 生殖细胞可以发生基因突变（可能通过受精作用直 接传给后代）
（3）不定向性：一个基因可以向不同的方向发生 突变，产生一个以上的等位基因 包括隐性突变和显性突变
精典例题
4、人类能遗传给后代的基因突变常 发生在 C A.减数第一次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期
下列不属于基因突变引起的变异是（D ） A. 果蝇的白眼 B. 血友病 C. 短腿安康羊 D. 猫叫综合征
• 1．(2010·全国新课标，6)在白花豌豆品 种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌 豆植株，推测该红花表现型的出现是花色 基因突变的结果。为了确定该推测是否正 确，应检测和比较红花植株与白花植株中 • ( B ) • A．花色基因的碱基组成 • B．花色基因的DNA序列 • C．细胞的DNA含量 • D．细胞的RNA含量
替 换
增 添
缺 失
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
二、基因重组
1、定义：生物进行有性生殖过程中，控制不 同形状的基因重新组合 2、类型： 非同源染色体的自由组合

具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 mRNA分子中的碱基发生变化 相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变
这种变化可否遗传? 如何遗传？ 可以遗传
突变后的DNA分 子复制,通过减 数分裂形成带有 突变基因的生殖 细胞,并将突变 基因传给下一代.

A 、幼苗的体细胞
C
B、早期叶芽的体细胞
C、花芽分化时的细胞
D、杂合植株产生的性细胞

课堂巩固
1、生物变异的根本来源是
D
A．基因重组
B．染色体数目变异
C．染色体结构变异 D．基因突变
2、基因重组发生在
A
A．减数分裂形成配子的过程中
B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于
20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出
现的表现型就
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
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3、意义:
通过有性生殖实现基因重 组为生物变异提供了极其 丰富的来源,是生物多样 性的重要原因之一.
基因重组

二、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基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的
自由组合 ②基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
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非同源染色体上的 非等位基因自由组合
①打破生物对环境的适应性 ②产生新基因 引发生物变异 为进化提供原始材料
3、按表现条件分显性突变和隐性突变

第五章基因突变及其其他变异
第1节 基因突变和基因重组
实例分析
(1)科学家在南极大陆发现了一只全身乌黑的罕见企鹅。
(2)一人患血友病，经骨髓移植以后已经治愈，但是他担忧将来生 育的小孩可能患血友病。请问，这种担忧有道理吗？
(3)某农场将一些性状不甚优良(子粒不饱满、茎秆不粗壮)的小麦种 子，播种以后，由于加强水肥管理，发育所形成的小麦植株茎秆粗 壮，所形成的麦穗子粒饱满。请问，子粒饱满、茎秆粗壮的小麦性 状能遗传下去吗？
DNA 决 mRNA 定
氨基酸
蛋白质
GAA CTT
GAA
突变
GTA CAT
GUA
谷氨酸
缬氨酸
正常
异常
_根__本__原因 A 替换 T
TA直接原因Fra bibliotek谷氨酸→
缬氨酸
病因：镰刀型细胞贫血症是由 DNA分子中碱基对替换 引起的一种遗传病。
思考?
DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改
变,从而引起生物性状的改变.那么DNA分子中碱 基对能否发生其它的变化, 也可能引起生物性状 的改变呢?
1×10－5
人类色盲基因
3×10－5
自然状态下，基因突变的频率是很低的。
4、 基因突变是不定向的—不定向性
灰
老
鼠
黑 老 鼠
经诱变处理的紫色种子产生的
子代种子
AY (黄毛)
如老鼠灰毛基因A+突变
a (黑毛)
黄老鼠
基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？
白化苗
为
什
么
呢
？
白化病
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。