课件：第五章 基因突变及基因重组(精品).ppt

聊城三中 王怀栋 2012-5-16,第1节 基因突变和基因重组,什么叫“生物的变异”？,是指亲子间和子代个体间的差异。,变异能否遗传？ 是否所有的变异都能遗传给后代？,通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？,不可遗传的变异,思考:上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？ 这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?,是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒,可遗传的变异,红花的后代 变了蓝紫色,上述变异性状的后代 为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变,蓝紫色花的 后代仍是蓝紫色,生物的变异,不可遗传的变异,可遗传的变异,仅仅由环境因素引起，没有引起遗传物质的变化,基因突变,基因重组,染色体变异,由于细胞内遗传物质的改变而引起,(一)基因突变的实例,人类镰刀型贫血病的形成,镰刀型细胞贫血症的病因分析？,一、基因突变,正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,探究正常血红蛋白究竟出了什么问题？,思考与讨论（P81）,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗 传病，是由于基因的_发生了改变产生的。,病因：,基因突变,分子结构,根本,直接,基因突变的概念：,由于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，就叫基因突变。,一般为可遗传变异,替换,增添,缺失,DNA,思考：是不是DNA分子碱基对的改变 就一定会导致生物性状的变化？,不是,基因突变都会遗传给后代吗？取决于？,1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？,思考：,当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化,DNA,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,精氨酸,探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？,mRNA,DNA,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,思考：,1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？,正常,当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。,从以上分析可以看出，碱基对的改变不一定会引起蛋白质的改变。碱基对的替换引起蛋白质的改变最小,基因突变都会遗传给后代吗？,不一定。 若发生在配子中，可遗传， 若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。,思考:,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞可以发生基因突变,生殖细胞中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,基因突变发生的时间？,DNA的复制发生在什么时间？,分裂间期,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 DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。,1、(选择填空)某生物发生了基因突变后, 基因结构 ； 基因数量 ； 性状 . (一定不变;一定改变; 可能改变) 2、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？ 性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,基因突变有何特点？,一 在生物界普遍存在(普遍性),二 在生物体内随机发生(随机性),三 突变率低(低频性),四 大多数突变是有害的(有害性),五 基因突变是不定向的(不定向性),无论是低等植物，还是高等动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物形状的改变。在 生物界普遍存在(普遍性),基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有什么关系？,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 哪些细胞能发生基因突变？,任何时期,分裂间期的细胞,在生物体内随机发生；,基因突变是不定向的,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,经诱变处理的黑色家鼠产生的子代,显性突变,隐性突变,小资料,自然突变率低；,白化苗,大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,基因突变的结果,一个基因突变后产生的是它的等位基因,基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（Aa或aA）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化.,思考：突变后的基因会遗传给后代么？,基因突变的结果是产生了一个新的基因，该基因与原基因是什么关系？ 染色体上基因的数量发生改变了吗？,等位基因,没有,思考:,是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。,基因,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,引发生物变异,总结：基因突变的意义？,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。,打破对环境的适应性,产生新基因,引发生物变异,为进化提供原始材料,思考：,既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料呢？,“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?,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:,自由组合:,交叉互换:,在减数第一次分裂后期，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.,3、意义： 生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重 要意义。,减数第一次分裂后期 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,基因重组发生时期,减数第一次分裂前期（四分体时期） 同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,基因重组是通过有性生殖来实现的,思考1: 人的体细胞中有23对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞?,理论上223,1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？ 2、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基因型吗？ 3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？,思考：,不存在,不能,能,减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,产生新的基因（基因分子 结构改变），而产生新的 基因型,不产生新的基因（基因分 子结构不变），可产生新 的基因型,区 别,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.,4.适用的范围：,有性生殖过程,真核生物,3.基因重组的意义:,基因突变和基因重组的比较,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,减数第一次分裂的后期和四分体时期,在一定的外因或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基改变使基因结构发生改变,减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合,产生新的基因,产生新的基因型,所有生物均可发生，具有普遍性,只适用于真核生物有性生殖、细胞核遗传,本节小结,碱基对替换、增添、缺失,脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变,基因结构改变,遗传信息改变,产生等位基因,差错,实质,结果,练 习,1、生物的变异有两种 和 。 2、可遗传的变异有三种来源 、 和 。 3、生物变异的根本来源是 。 4在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98的甲虫死了，约2的甲虫生存下来，生存下来的原因是（ ） A有基因突变产生的抗药性个体存在 B以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体,可遗传变异,不可遗传变异,基因突变,基因重组,染色体变异,基因突变,5.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是( ） A. 自然杂交 B. 自然选择 C. 基因突变 D. 基因重组 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,7.下列有关基因突变的说法，不正确的是( ) A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的 B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的 C. 基因突变在自然界的中广泛存在 D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源,8、基因突变的本质是： A染色体上的DNA变成了蛋白质 B染色体上的DNA变成了RNA C染色体上的DNA减少了或增多了 D染色体上的DNA结构发生了局部改变,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用,主要经营：网络软件设计、图文设计制作、发布广告等 公司秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让