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课件网) 基因突变及其他变异 5.1 基因突变和基因重组 遗传造就生命延续的根基, 变异激起进化的层层涟漪。 研究遗传变异的分子机制, 为人类健康增添新的助力。 1、遗传: 生物体亲代和子代之间以及子代各个体之间性状的差异性。 生物体亲代与子代之间性状的相似性。 2、变异: 变异是否都能遗传? 一、遗传和变异 想一想: 上述“带字苹果”所产生的变异能遗传给子代吗? 为什么 由环境因素引起,自身的遗传物质没有改变。 资料一: "带字苹果"由于创意新颖,寓意吉祥,这些苹果身价比普通苹果高出不少。记者采访种植户了解到,苹果上的字是通过贴胶带遮挡光照形成的,这种苹果价格主要高在人工费上。 不能 资料二:1966年,加拿大多伦多的一只家猫产下一只没有毛的小猫。从此,欧洲和北美爱猫人士开始将加拿大无毛猫同正常猫咪交配进行繁殖,但繁殖成功率较低,所以,无毛猫的数量较少。 想一想:上述无毛猫这样的变异能遗传给子代吗? 为什么 自身的遗传物质发生改变 能 表现型 基因型 环境 (不可遗传的变异) 诱因 (改变) (改变) (改变) 基因重组 染色体变异 基因突变 (遗传物质未发生改变) (遗传物质发生改变) (可遗传的变异) 3、变异的类型: 基因突变 不可遗传的变异 可遗传的变异 基因重组 染色体变异 判断关键:遗传物质是否改变 变异 3、变异的类型: 判断:环境因素引起的变异都不能遗传 × 1、实例: 正常:中央微凹的圆饼状 患者:弯曲的镰刀状 二、基因突变 1904年,芝加哥的james Herrick医生接待了一名患有严重贫血的黑人大学生,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,称镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时甚至导致死亡。 镰刀型细胞贫血症 (1)红细胞形态 正常的红细胞:中央微凹的圆饼状 镰状细胞贫血患者的红细胞:弯曲的镰刀状 正常碱基序列片段(mRNA) 异常碱基序列片段(mRNA) 缬氨酸 组氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 亮氨酸 苏氨酸 谷氨酸 缬氨酸 组氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 亮氨酸 苏氨酸 缬氨酸 血红蛋白分子的部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列 -镰刀型细胞贫血 -正常人 血红蛋白分子中,一个谷氨酸被替换成了缬氨酸 发生了一个氨基酸的替换 谷氨酸为什么被换成了缬氨酸呢? mRNA上的密码子发生了改变 (2)直接原因: 镰刀型细胞贫血症的直接原因是什么? (3)根本原因: T A U A 编码血红蛋白的基因中,发生了碱基(对)的替换 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA分子中的碱基发生变化 DNA分子中的碱基对发生变化 具体变化过程: mRNA上的密码子为什么会发生改变呢? 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。 碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序 基因结构: 2、概念: CCTGAGGTC GGACTCCAG CCTGTGGTC GGACACCAG CCTGACGGTC GGACTGCCAG CCTG GGTC GGAC CCAG 替换 增添 基因A 基因B 局部放大 替换 增添 a1 a2 a3 缺失 下列实例中,基因的碱基发生了何种变化: 镰刀型细胞贫血症 豌豆的皱粒 囊性纤维病 增添 缺失 替换 基因突变的概念:DNA分子中发生…而引起…的改变。 判断: 1.DNA中碱基对发生替换、增添、缺失,称为基因突变。( ) 2.基因突变可以引起某个基因的丢失。 ( ) 3.镰刀型贫血症的病因和病症均可用显微镜检测。( ) × × × 病因 和病症 × DNA ···A U C C G C··· ··· A U U C G C··· 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 mRNA ··· A T C C G C ··· ··· T A G G C G ··· 正常 ··· T A A G C G··· ··· A T T C G C··· 碱基对替换 精 ... ...