基因突变(校内公开课)

案例一：分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列
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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—…
（正常血红蛋白）
（异常血红蛋白）
[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？
思考与讨论：1.查教材65页的密码子表完成下面图解，按图解 说明镰刀型细胞贫血的病因？
密码子顺序： ACC 氨基酸顺序： 苏氨酸
CCA AAU ACC GUU AA 脯氨酸 天冬酰胺 苏氨酸 缬氨酸
1.如果DNA碱基顺序转录链丢失了一个A，导致mRNA上编码丝氨酸的第 一个碱基U丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？
案例2：碱基对的增加或缺失 某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：
基因突变发生在体细胞与生殖 细胞，对生物体产生的影响相同吗？
体细胞 一般不能传给后代（通过营养生殖
也可传给后代。）
生殖细胞 可以通过受精作用直接传给后代
基因突变的特点
灰 老 鼠
基因突变的特点3： 随机性、不定向性 基因突变具有不定向性
基因突变的特点
基
果蝇的白眼基因
因
突变率
1×10－5
－６
－5
基因突变的特点4： 玉米的皱缩基因 1×10 小鼠的白化基因 低频率性 1×10
红 花 的 后 代 变 了 蓝 紫 色
蓝 紫 色 花 后 代 仍 是 蓝 紫 色
生物变异的类型
不可遗传的变异： 仅仅由环境不同引起，遗传物质没 有改变，不能进一步遗传给后代。 基因突变 可遗传的变异：基因重组
变异 的类 型
由于生殖细胞中 遗传物质发生了 改变，其后代将 继承这种改变
染色体变异
本节知识目标
显性：直发A，双眼皮B
卷发双眼皮 aaBb
减数分裂，基因重组
直发单眼皮 Aabb
减数分裂，基因重组
aB,ab
Ab,ab
aabb
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 非同源染色体上的非等位基因的自由组合 减一后期
② 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.
复习:表现型与基因型的关系
表现型
（改变）
基因型 +
（改变）
环境条件
（改变）
引入:生物体遗传性状的改变就是 生物的变异
资料1：“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水 平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好， “制造”美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后 所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？
中国第一位人造美女
A T C C C G C A G C T A G G G C G T C G
基因突变是如何产生的呢？
案例1
案例2
案例3
中国人在食品中完成了化学扫盲: 从大米里认识了石蜡;
从火腿里认识了敌敌畏;
从咸鸭蛋、辣椒酱里认识了苏丹红； 从火锅里认识了福尔马林； 从银耳，蜜枣里认识了硫磺； 从木耳，多宝鱼中认识了硫酸铜，
发生 时间 及原 因 条件
意义
生物变异的主要来源，生物进化的重要 是生物变异的重要因素， 因素之一 ，通过诱变育种可培育新品 通过杂交育种使性状重组， 种 可培育出新的优良品种
发生 可能
可能性很小
非常普遍
总之，基因重组只能发生在进行有性生殖的生物，即孟德尔遗传规 律适用的范围内，而基因突变则只要含有基因的生物就都能发生。 基因重组不能产生新的基因，只能产生新的基因型。
人类色盲基因
1×10－5
三、基因突变的特点
①普遍性： ②随机性：不同发育阶段、不同DNA、
DAN不同部位均可发生。
a1(黄毛)
③不定向性：如老鼠灰毛基因A+突变 ④低频性： ⑤多害性： a2 (黑毛)
想一想
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群 中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。
课堂练习
1. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会 出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它 的后代全部开白花，出现这种现象的原因是 ( C） A. 自然杂交 B. 自然选择 C. 基因突变 D. 基因重组
2. (10年海南)下图中，基因A与a1a2a3 之间的关系，不能表现的是 ( D )
a1 a2 a3
三鹿又让同胞知道了三聚氰胺的化学作用。
今天我们又从双汇的“健美”猪中认识到了瘦肉精 ——盐酸克伦特罗 。
二、基因突变的原因
诱发突变：
物理因素 X射线、激光等 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素 病毒、某些细菌等 提高 突变 频率
自发突变： 自然条件下DNA偶尔复制错误
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基因突变的特点
从以下图片，你能归纳出基因突变 的什么特点吗？
3.想一想，如果在DNA的基因序列中增加1个，或2个碱基、3个碱基哪 种情况对对蛋白质的影响最小？
总结
DNA片段
A A C C G C T T T G G C G A
C C G C A T C C G C 缺失 A T C C G C T A G G C G G G C G T A G G C G



1.概述基因突变的概念。 2.阐明基因突变的机理和类型。 3.解释基因突变的原因。 4举例说明基因突变的特点。 5.概述基因突变的意义
案例1：
什么原因导致这种症状的产生的呢？
正常型红细胞 镰刀型红细胞
镰刀型贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中凹 的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却成弯曲的 镰刀状，这样的红细胞容易破裂引起溶血性贫血，甚至造 成死亡。
2.如果DNA碱基顺序转录链丢失了AGG3个碱基，导致mRNA上编码丝氨酸的 三个碱基丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？
案例2：碱基对的增加或缺失 某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序： ACC 氨基酸顺序： 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
白 色 皮 毛 牛 犊
基因突变的特点1： 白眼果蝇 普遍性
白化苗
短腿的安康羊大南瓜Biblioteka 有 利 的 基 因 突 变
太空椒（左）
高产大豆
高产青霉菌株
畸 形 的 雏 鸭
人 类 的 多 指
有 害 的 基 因 突 变
白 化 玉 米 苗
白 化 病 患 者
基因突变的特点
大多数基因突变对生物体 基因突变的特点2： 是有害的，只有少数是有利的， 多数有害性 有些既无害也无益。
A
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转化 D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律
6. 下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：
基因Ⅰ 基因Ⅱ 基因Ⅲ
酶Ⅰ
某化合物 鸟氨酸
酶Ⅱ
瓜氨酸
酶Ⅲ
精氨酸
⑴在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸， 而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是 （ 基因Ⅲ发生突变，酶Ⅲ缺乏 ） 致使（ 不能形成精氨酸 )
思考:RNA病毒的突变频率往往比 DNA病毒的突变频率高,为什么?

RNA病毒遗传物质是RNA,RNA是单链,结 构不稳定,易发生基因突变.
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别? 1．基因突变： 基因_________改变，它____(能或否)产生新的基因 内部结构 能 细胞分裂间期（DNA复制时） 发生时期：________________________ 特点：①普遍性、 ②随机性、 ③___________、 突变率低 ④多数有害、⑤不定向性。 2．基因重组： 基因重新组合 不产生 控制不同性状的_____________，_______新基因，可 基因型 形成新的________。 有性生殖过程中 发生时期：___________________ 特点：__________ 非常丰富
4．在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新 的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生 存下来，生存下来的原因是（ ） A．有基因突变产生的抗药性个体存在 B．以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C．约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D．生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体
1．（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是 （ ） A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组 C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
资料2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有 3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时 间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京 后，叶球又只有3.5KG。为什么会这样呢？ 拉萨 甘蓝 3.5kg 7kg
北京
3.5kg
资料3：在种植花卉时，发现红花的后代出现了蓝紫花， 蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。这种现象是哪类变异 呢？
DNA碱基顺序 :ACC :TGG 密码子顺序： ACC 氨基酸顺序： 苏氨酸 TCC AGG UCC 丝氨酸 AAA TTT AAA 赖氨酸 TAC CGT TAA ATG GCA ATT UAC CGU UAA 酪氨酸 精氨酸 终止
密码子顺序： ACC 氨基酸顺序： 苏氨酸
AAA UAC CGU UAA 赖氨酸 酪氨酸 精氨酸 终止
对基因的影响：
往往产生与之相对应的基因（等位基因） 基因突变的意义：
是新基因产生的途径，是生物变异的 根本来源、生物进化的原始材料。