基因突变和基因重组 (2).ppt

,基因突变和基因重组,生物的变异是指生物亲子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。,什么是生物的变异？,生物界中的变异现象,想一想：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?,分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,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,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变。,生物变异的类型,基因突变的实例镰刀型细胞贫血症,正常红细胞,镰刀型贫血症,资料：1910年，一个黑人青年到赫里克医生的诊所看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。,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？,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_原因,镰刀型细胞贫血症是由引起的一种遗传病。,病因：,DNA分子中碱基对替换,根本,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,直接原因,决定,谷氨酸缬氨酸,直接原因,根本原因,具体变化过程:,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,基因突变的概念：,思考：1.哪种类型对生物体的危害性最小？2.镰刀型细胞贫血症属于哪种类型？,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,思考与讨论：,1、由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,TAGGCG,mRNA,碱基对增添,异亮氨酸,脯氨酸,DNA,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。,思考与讨论：,1、由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,mRNA,DNA,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,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。,思考与讨论：,1.哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,一种氨基酸可能有几种不同的密码子显性纯合子突变成杂合子（AAAa）,碱基对的替换,2.发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？,思考,2、基因突变的时间：,细胞分裂的间期,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞中发生基因突变,产生生殖细胞发生基因突变,但一般不能传给后代，有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。,可以通过受精作用直接传给后代,DNA在进行复制时发生错误或DNA的碱基组成发生改变。,物理因素：,化学因素：,生物因素：,如X射线、射线、紫外线、激光等。,亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等,包括病毒和某些细菌等。,外因,内因：,DNA分子复制偶尔发生错误，DNA碱基组成发生改变等,基因突变的原因,A.自然突变:自然发生的突变,B.诱发突变:在人为条件下发生的突变,2、基因突变的种类：,正常绵羊（左、右）和短腿安康羊（中）,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。,神奇的太空育种(八两),普通青椒,特点1：基因突变具有普遍性,无论是低等生物，还是高等动植物和人，都可能发生基因突变。如棉花的短果枝，水稻的矮秆、糯性，家鸽羽毛的灰红色，果蝇的白眼、残翅，人的色盲、白化病等遗传病都是突变性状。,基因突变的特点,特点2、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,基因突变一般产生其等位基因,基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。,特点3：基因突变具有随机性,思考：从细胞角度看，基因突变发生于什么时期？它与DNA复制的时间有何联系？,特点4：自然突变率低；,特点5：基因突变具有少利多害性,任何一种生物都是长期进化的产物，与环境高度协调，若发生基因突变，就可能破坏这种协调关系。如人类的大多数遗传病是基因突变造成的，会严重威胁人体健康。植物中的白化苗会导致植物死亡。但少数植物的抗病性突变、耐旱性突变有利于其生存。,果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，对于一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数是多少？,210410-5108=2107（个）,P82,是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物的进化的原材料。,基因突变的意义,1、关于基因突变的下列叙述中，错误的是（）A基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变B基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而发生的C基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起D基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的,跟踪训练,D,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,基因突变,定义,原因,特点,意义,碱基对增添缺失替换,普遍性,随机性,低频性,多害少利性,不定向性,根本原因,外因,知识结构,“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,F2,1.F2出现不同亲本性状的原因？,1、基因重组概念,指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,2.类型,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.,交叉互换:,自由组合:,（结果：并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合）,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,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(导致的交换）,等位基因,例题（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）A非同源染色体的自由组合能导致基因重组B非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,基因重组的实例,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。,3.意义,1、下面有关基因重组的说法不正确的是（）A基因重组发生在减数分裂过程中B基因重组产生原来没有的新基因C基因重组是生物变异的重要来源D基因重组能产生原来没有的新性状组合2、袁隆平培育的杂交水稻闻名世界，从遗传角度看，和普通水稻相比，杂交水稻增产的原因是（）A、基因重组B、染色体结构改变C、基因突变D、人工诱变,3、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化4、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5、下面叙述的变异现象，可遗传的是A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C用激素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花,6、基因突变的原因是（）A.染色体上的DNA变成了蛋白质B.染色体上的DNA变成了RNAC.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,7、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,8.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,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,.一对父本和母本,通过有性生殖产生的后代中,个体之间总会存在一些差异,这种变异主要来自()A,基因突变B,基因重组C,基因分离D,环境原因,2.一对同卵双胞胎的指纹有明显的