基因突变和基因重组(11).ppt

第一节 基因突变和基因重组 (第一课时) 第5章 生物基因突变及其他变异 在北京培育出的优质甘蓝品种，叶在北京培育出的优质甘蓝品种，叶 球最大的有球最大的有3.5kg3.5kg，当引种到拉萨后，当引种到拉萨后， 由于昼夜温差大、日照强，叶球可重达由于昼夜温差大、日照强，叶球可重达 7kg7kg左右。但再引回北京后，叶球又只左右。但再引回北京后，叶球又只 有有3.5kg3.5kg。 太空椒（普通青椒种太空椒（普通青椒种 子邀游过太空后培育而成子邀游过太空后培育而成 ）与普通青椒对比，果实）与普通青椒对比，果实 明显增大，种植下去，仍明显增大，种植下去，仍 然是肥大果实。然是肥大果实。 表现型表现型基因型基因型环境条件环境条件 不遗传的变异不遗传的变异 改变改变 改变改变改变改变 可遗传的变异可遗传的变异 三种来源三种来源 基因突变基因突变 基因重组基因重组（分子水平分子水平） 染色体变异染色体变异（细胞水平细胞水平 ） 例例1.1.下列属于下列属于可遗传的变异可遗传的变异的是（的是（ ） 玉米由于水肥充足而长得穗大粒足玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 用生长素处理获得用生长素处理获得无籽番茄无籽番茄 四倍体西瓜与普通西瓜杂交获得四倍体西瓜与普通西瓜杂交获得无籽西瓜无籽西瓜 用射线照射后获得的用射线照射后获得的青霉素高产菌株青霉素高产菌株 杂交获得杂交获得矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 秋水仙素处理获得秋水仙素处理获得八倍体小黑麦八倍体小黑麦 普通羊群中偶尔出现的能稳定遗传的普通羊群中偶尔出现的能稳定遗传的短腿安康羊短腿安康羊 利用基因工程获得的利用基因工程获得的抗虫棉抗虫棉 利用植物体细胞杂交获得的杂种植株利用植物体细胞杂交获得的杂种植株薯茄薯茄 基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症 圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞 镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细 胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。 血红蛋白结构异常： 缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸谷氨酸赖氨酸 (正常) 缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸谷氨酸赖氨酸 (异常) 肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？ 基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症 蛋白质 氨基酸 异常 正常 谷氨酸缬氨酸 mRNA G A G A DNA 突变 根本 原因 基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症 C T T G A AG T A C A T A U 增 添 缺 失 替 换 DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 替换增添 缺失基因结构 一、基因突变的概念一、基因突变的概念 二、基因突变的时间及类型二、基因突变的时间及类型 时间 ： 类型 ： 有丝分裂、减数第一次分裂间期，有丝分裂、减数第一次分裂间期， 即即DNADNA复制时。复制时。 自然突变和人工诱变。自然突变和人工诱变。 三、基因突变结果 新基因 等位基因 D d 某生物发生了基因突变， 能否说其性状一定发生改变？ 不能 突变后转录形成的密码子决定的是同 一种氨基酸； DNA的无效片段上的碱基发生突变； 突变被显性性状掩盖（AAAa或 AaAA） 例例2 2：原核生物中某一基因的编码区起始端插原核生物中某一基因的编码区起始端插 入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生 下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影 响最小？（响最小？（ ） A A. .置换单个碱基对置换单个碱基对 B.B.增加增加4 4个碱基对个碱基对 C.C.缺失缺失3 3个碱基对个碱基对 D.D.缺失缺失4 4个碱基对个碱基对 DD 基因突变都能遗传给后代吗？ 发生在体细胞中： 发生在配子中： 一般不能传给后代 可以通过受精作用 传给后代 问题1 例例3 3、基因突变按其部位可分为体细胞突变（、基因突变按其部位可分为体细胞突变（a a ）和生殖突变（）和生殖突变（b b）两种，则（）两种，则（ ） A Aa a、b b均发生在有丝分裂的间期均发生在有丝分裂的间期 B Ba a、b b均发生在减数分裂的间期均发生在减数分裂的间期 C Ca a发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，b b发生在减数发生在减数 分裂第一次分裂的间期分裂第一次分裂的间期 DDa a发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，b b发生在减数发生在减数 分裂第二次分裂的间期分裂第二次分裂的间期 C C 物理因素：如X射线、射线、紫外线等。 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物。 生物因素：包括病毒和某些细菌等 。 基因突变的外因： 基因突变的内因： DNA分子复制偶尔发生错误 四、基因突变的原因 五、基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期 自然条件下突变率很低：105- 10-8 (打破对环境的适应性) 多数有害,少数有利，也有中性突变 普遍性 :随机性: 低频性 : 多害少利性 ： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 突变的方向与环境不确定的因果关系。 不定向性： 六、基因突变的意义 它是产生新基因的途径； 生物变异的根本来源； 是生物进化的原始材料。 “一母生九仔，连母十个样”这 种差异怎么造成的？ P F1 黄色圆粒 F 2 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 黄色皱粒 孟德尔关于两对相对性状的杂交实验 黄色圆粒 绿色皱粒 有性生殖 基因重组 概念 基因重组是通过 过程实现的 。 在生物体进行有性生殖的过程中, 控制不同性状的基因的重新组合. 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 方式1： A a b B A a Bb 同源染色体的非姐妹染色单 体之间的局部交换 方式2： 思考： 1、基因重组有新的基因产生吗？有新的性状 产生吗？ 没有新的基因产生，也没有新的性状产 生。只是控制不同性状的基因重新组合。 2、与基因突变相比较，基因重组有何意义？ 基因重组是生物变异的来源之一，是形 成生物多样性的重要原因，对生物的进化有 重要的意义。 基因突变和基因重组的区别 基因突变基因重组 本质 发生 时间 发生 可能 意义 基因的分子结构发 生改变，产生了新 基因，出现新性状 不同基因的重新组合 ，不产生新基因，但 产生新的基因型 细胞分裂间期减数第一次分裂 可能性很小非常普遍 变异的根本来源 变异的来源之一 课堂小结 一、基因突变 二、基因突变的原因 三、基因突变的特征 频率低、不定向、随机性、普遍性、 大多有害 四、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，为生物的进化提供了原材 料。 五、基因重组 六、基因重组的意义 物理、化学、生物因素 2.在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 （ ） A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 D 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 A 3、基因突变的本质不包括：( ) A、DNA复制时出差错 B、DNA碱基对的增添、缺失或改变 C、基因分子结构的改变 D、非等位基因间的自由组合 4、下列有关基因突变的说法，不正确的是（ ） A.自然突变下突变率是很低的 B.人工诱变都是有利的 C.基因突变能产生新的基因 D.基因突变在自然界广泛存在 D B 5. 利用激光对DNA进行修复，生物 学上称之为 （ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 基因互换 D. 染色体变异 A 6. 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是 存在着一定的差异的主要原因是（ ） A. 基因重组 B. 基因突变 C. 染色体变异 D. 生活条件改变 A 例例4 4：下列关于变异的叙述：下列关于变异的叙述不正确不正确的是的是 （ ） A A可遗传变异可遗传变异的性状一定是可以遗传给后代的的性状一定是可以遗传给后代的 B B多指症多指症和和白化