课件：基因突变和基因重组.ppt

第5章 基因突变及其他变异,第一节 基因突变和基因重组,生物的变异,（不能遗传的变异）,（遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？,一窝兔子,正常绵羊和短腿安康（中）,白化病患儿,太空椒,普通青椒,神奇的太空育种,太空南瓜王,这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。,返回,一.基因突变,基因突变的实例 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。,动一下脑:为什么会出现这样的性状?,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？,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。,异常蛋白质,镰刀型细胞,DNA的碱基对发生了替换,病因分析,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?,基因突变的实例碱基数目增减,肽链： 起始-缬-异亮-亮-甘-终止,肽链： 起始-甘-天冬-脯-精-缬-,突变前,突变后,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(一般地，基因突变后变成其等位基因)。,基因突变的概念,思考与讨论：,由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质结构的改变？,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。,1、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 2、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为 300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能,精典例题,D,D,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,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_10-8,2019/4/24,19,可编辑,思考,基因突变对于该生物本身来说是有害还是有利?,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.,P82：,这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料,这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。,讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。,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,基因与性状之间的关系,讨论：突变基因一定能改变生物的性状吗？,中性突变学说碱基改变不一定引起变异,一个氨基酸有多个密码子； 一些DNA片段不携带遗传信息； 一些蛋白质中的氨基酸种类改变，不一定影响其正常功能。,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,经典例题,1.诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都是有利的 B都是定向的 C都是隐性突变 D诱发突变率高,2.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是 A、基因突变是不定向的 B、等位基因的出现是基因突变的结果 C、正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D、这些基因的转化遵循自由组合定律,D,D,“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异的主要原因是什么?,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:,基因的自由组合:,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.,？ 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,Ab和aB,AB和ab,上一页,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,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.,基因突变和基因重组的区别?,1基因突变： 基因_改变，它_产生新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性 随机性、不定向性 突变率低 2基因重组： 控制不同性状的基因_，_产生新基因，可形成新的_。 发生时期：_ 特点：_,结构,能,细胞分裂间期（DNA复制时）,重新组合,不,基因型,有性生殖过程中(减数分裂),非常丰富,1、生物变异的根本来源是 A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异 D基因突变 2、基因重组发生在 A减数分裂形成配子的过程中 B受精作用形成受精卵的过程中 C有丝分裂形成子细胞的过程中 D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中,D,A,3、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,4.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、