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第1节 基因突变和基因重组 把简单的事做好，就是不简单； 把平凡的事做好，就是不平凡！ 一.基因突变 基因突变的例子 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。 　　　 　　　1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形. 　　 　　　血红蛋白究竟出了什么问题？ 　　　 　　　为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？ 　　　 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.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢? 基因突变的原因 外因(诱发突变) 1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射 例如:太空椒,皮肤癌等 2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等 3.生物因素:某些病毒 特别提醒: 我们应该保护环境,远离这些因 素, 养成良好的饮食,卫生习惯. 内因(自发突变) DNA复制时偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变等 基因突变的特点 普遍性 如: 棉花 正常枝——短果枝 果蝇 红眼——白眼 长翅——残翅 家鸽 羽毛白色——灰红色 人 正常色觉——色盲 正常肤色——白化病 随机性----个体发育的任何时期和部位 不定向性----产生一个以上的等位基因 自然状态下,突变率很低---- 10-5_10-8 思考 基因突变对于该生物本身来说是有害还是有利? 基因突变的意义 产生新基因 生物变异的根本来源 生物进化的原始材料 基因突变的应用 人工诱变育种 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种. 实例: “黑农五号”大豆 高产青霉菌株 太空椒 太空南瓜 “一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组的意义 生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义. 是生物多样性的重要原因之一. * * 动一下脑:为什么会出现这样的性状? 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。 正常 异常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —… 两面凹的圆饼状 性状 … … 缬氨酸 谷氨酸 … … C T T G A A … … … … DNA G A A … … mRNA 正常蛋白质 蛋白质 C A T G T A … … … … G U A … … 异常蛋白质 镰刀型细胞 DNA的碱基对发生了替换 病因分析 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 基因突变的概念 ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ 增添 缺失 替换 基因突变的例子 思考与讨论： ①由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？ ②基因突变都会遗传给后代吗？ 基因突变发生的时间:DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一 次分裂间期) 突变发生在配子中,可传给后代. 突变发生在体细胞中,一般不能遗传. 答: 大多数是有害的,因为基因突变可能 破坏生物体与环境的协调关系,导致生物 体不能适应环境. 想一想 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重新组合. 2、类型: ①基因的自由组合: ②基因的互换: 非同源染色体上的非等位基因的 自由组合 四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换. 动脑:基因重组能否产生新的基因？ 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 A a b B A a B b Ab和aB AB和ab 上一页 A a b