生物51 基因突变和基因重组 1（人教版必修2） ppt课件

第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 人教版必修2 教学目标 1了解基因突变的概念、特点和意义。 2了解人工诱变在育种上的应用。 3了解基因重组的概念和意义。 表现型 基因型 + 环境 （改变）（改变） （改变） 复习:表现型与基因型的关系 生物体遗传性状（表现型）的改变就是 生物的变异 变异的类型 可遗传变异遗传物质改变而引起的 Eg：各种遗传病 不可遗传变异 环境因素影响而造成的 Eg:晒黑的皮肤，古代妇女缠足后的小脚 可遗传变异的三种来源: 基因突变 基因重组 染色体变异 不同生物的可遗传变异来源： 病毒基因突变 原核生物基因突变 真核生物 基因突变 基因重组 染色体变异 一、基因突变的实例-镰刀形细胞贫血症 病因分析 病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？ 脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 正常 异常 为什么会出现这样的变化？ 思考与讨论P81 _原因 _原因 病因：镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗 传病，是由于基因中的碱基对发生了_产生的。 基因突变 替换 根本 直接 正常 谷氨酸 GAA CTT GAA 蛋白质 氨基酸 RNA DNA 异常 缬氨酸 GUA CAT GTA 突变 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: DNA分子中发生碱基对的 、 和 ， 而引起的 的改变。 增添缺失替换 基因结构 （1）基因突变的概念 增添 替换 缺失 增添、缺失和替换，哪种基因突变的影响范围更小？ 基因突变是分子水 平的变化，在光学 显微镜下不可见！ 请思考： 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白 质的改变？Why？不一定 。 原因：密码的简并性 不具有遗传效应的DNA片段（非编码区）中的 突变不引起性状改变。 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变 。 某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类 ，但并不影响该蛋白质的功能。 基因突变可以遗传给后代吗？如何遗传? 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。 可以遗传。 基因突变一定可以遗传给后代吗？ 请思考： 配子中可以遗传。体细胞一般不能。 (2)基因突变的时期 细胞分裂间期 原因：DNA在进行复制时发生错误. (3)基因突变的结果 往往是产生新的等位基因 Eg：果蝇控制眼色的基因发生基因突变， 红眼基因白眼基因 有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 体细胞 生殖细胞 （但一般不能传给后代） （可以通过受精作用直接传给后代） (4)基因突变的原因 物理因素 化学因素 生物因素原因 X射线、激光等 亚硝酸和碱基类似物等 病毒和某些细菌等 外因 内因 自发产生 Tips： 诱变因素只能提高突变频率，而非一定诱发基因 突变。 (5)基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在个体发育的任何时期、任何DNA 的任何部位 自然界突变率很低：105- 10-8 对个体多数有害,少数有利 普遍性: 随机性: 不定向性: 低频性： 多害少利性： Aa1或a2、a3 等位基因是如何产生的？ Aa1或a2 aA1或A2 是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的原材料 (6)基因突变的类型（了解）* 按诱发原因分_与_。 按突变前后基因对性状的控制分_与_。 按突变对生物个体的生存影响分_与_, 对生物体而言，多数为_。 自然突变人工诱变 有利突变有害突变 有害突变 (7)基因突变的意义 显性突变隐性突变 成功率低,有利个体往往不多 需大量处理材料 (8)应用:诱变育种（了解）* -育种方式之一 （2 2）优点： 提高突变率，缩短育种周期 大幅度改良某些性状 （3 3）缺点: 物理因素：X射线、射线、紫外线、激光等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （1）常用的方法： “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? 二、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: 非同源染色体上的非等位基因自由组合 （减数第一次分裂后期） 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生 交叉互换 （减数第一次分裂前期） 基因工程-转基因过程中（人为） 3、时期: 减数分裂过程中（有性生殖过程中） 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 A a b B A a Bb 同源染色体的非姐妹染色单体 之间交叉互换（以AaBb为例） 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. 基因重组能否产生新的基因？ 能否产生新的性状？ 基因重组不能产生新基因，但 能产生新基因型。 也不能产生新性状，但能产生新 的性状组合。 对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组： 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂后期（ 非同源染色体自由组组合|交 叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 可能 性 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组： 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂后期（ 非同源染色体自由组组合|交 叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 发发 生 频频 率 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组： 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂前期， 后期（非同源染色体自由组组 合|交叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 发发 生 频频 率 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组： 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂前期， 后期（非同源染色体自由组组 合|交叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 发发 生 频频 率 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组： 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂前期， 后期（非同源染色体自由组组 合|交叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 发发 生 频频 率 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 基因突变与基因重组基因突变与基因重组 基因突变变基因重组组 本 质质 基因分子结结构变变化，产产生 新基因（碱基替换换|增添|缺 失） 并不产产生新基因，产产生新的 基因型，使不同性状发发生组组 合 发发 生 时时 间间 细细胞分裂间间期，DNA复制 过过程中 减数分裂第一次分裂后期（ 非同源染色体自由组组合|交 叉互换换） 条件 外界环环境条件（物理、化学 、生物因素）或内部因素 有性生殖过过程中减数分裂 意 义义 为为生物的进进化提供原始材 料 形成生物多样样性的重要原因 之一 发发 生 频频 率 突变频变频 率低，但普遍存在 ，变变异不定向 有性生殖中非常普遍 1.生物变异的根本来源是_。 2.生物变异的主要来源是_。 2.基因突变的结果是产生_。 3.判断：基因突变是生物变异的唯一来源。 4.判断：基因重组可以产生新的基因。 5.判断：基因重组可以产生新的性状。 基因突变 等位基因 基因重组 1、某自花传粉植物连续几代开红花，一次 开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原 因是 A基因突变 B基因重组 C基因分离 D环境影响 A 练习 2、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚 多，这种变异主要来自 A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异 B 3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液, 输给一个血型相同的正常人,将使正常人B A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病 正常细胞的基因组里都带有原癌基因。原癌基因 在发生突