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课件网) 第1节 基因突变和基因重组 第1课时 基因突变 能说明基因突变是由于 DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因中碱基序列的改变。 能解析基因突变的原因,阐明基因突变的意义。 航天育种技术的原理是什么 积极思维 思考: 1.分析 太空中什么因素可能会影响农作物种子的遗传特性? 2.推理 基因突变与航天育种技术的应用有关系吗? 知识回顾 遗传信息复制的过程中,会不会出错呢? 染色体复制 P P P P T G C A P P P P T A G C 碱基互补配对 1.实例:镰状细胞贫血 正常红细胞 镰刀状红细胞 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,但均对这个病人无效。对病人做血液检查时发现,红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形,而是又长又弯的镰刀形,称镰状细胞贫血,也叫镰刀型细胞贫血症。 一、基因突变的概念 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 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 …… …… 正常血红蛋白 异常血红蛋白 分析镰状细胞贫血形成的原因 ①直接病因: 血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 思考1:为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢? 结合基因表达的过程进行分析其根本原因? ②根本病因:编码血红蛋白的基因的碱基对发生替换 2.基因突变的概念 基 因 突 变 发生部位: 变异类型: 结 果: 碱基的替换、增添或缺失 DNA分子中 基因碱基序列的改变 替换 A A T T C G G C G A T C C G G C A A T T C G G C T A T A C G G C A T A A T T C G G C A T C G G C 增添 缺失 思考: (1)基因突变是DNA分子水平上发生的变异,其在光学显微镜下能否观察到? 不能。 能,通过观察红细胞形态判断。 (2)镰状细胞贫血症能否通过光学显微镜检测? (3)基因突变是否一定会导致蛋白质氨基酸序列的改变吗? DNA 模板链 GAA mRNA CUU 转录 亮氨酸 氨基酸序列未改变 基因突变不一定会导致 蛋白质氨基酸序列的改变 GAG CUC 同种氨基酸可由多个密码子编码的现象称为“密码子的简并性” 基因突变不一定改变生物体的性状 (2)隐性突变,AA→Aa (3)发生在基因的非编码序列 基因 非基因 非基因 (1)密码子的简并性 非编码区 非编码区 编码区 TAC GTT ATG TCT TAT 假设这是正常人血红蛋白基因的一段模板链(转录中以此脱氧核苷酸链作为模板来合成mRNA) DNA mRNA 转录 原多肽的氨基酸序列 翻译 活动探究:基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小。 小结:基因突变的不同类型对氨基酸序列的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 只改变1个氨基酸或不改变 不影响插入位置前的序列,影响插入位置后的序列 不影响缺失位置前的序列,影响缺失位置后的序列 小 大 大 当在基因中增添或缺失1个碱基对、2个碱基对、3个碱基对时,哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结构影响最小? 增添或缺失3个碱基对,只在增添或缺失位点增加或缺失相应的氨基酸。 思考: DNA分子结构比较稳定,在什么时候容易出现差错呢? DNA复制时,DNA解旋成单链时受到内、外因素的影响而发生碱基的改变。 基因突变发生的时间 (1)有丝分裂前的间期:体细胞 一般不能通过有性生殖传给后代,但是有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。 (2)减数分裂前的间期:生殖细胞 可以通过受精作用传给后代 1.基因突变的原因 二战时,美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹,导致以后大量畸形胎儿出生,畸形生物出现。 紫外线 X射线 物理因素 ———外界因素 二、基因突变的原因、特点 苏丹红的致癌原理:苏丹红进入 ... ...