高中生物 第5章第1节《基因突变和基因重组》课件12 新人教版必修2.ppt

基因突变和基因重组 生物界中的变异现象 变异的类型 可遗传变异 生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的 基因和染色体的改变 不遗传变异 环境条件变化引起的 可遗传变异的三种来源 基因突变基因重组染色体变异 镰刀型红细胞贫血症 dna cttg a catgta gaa gua 突变 mrna 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白 正常 异常 红细胞 圆饼状 镰刀状 根本原因 dna碱基对的替换 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 这种变化可否遗传 如何遗传 可以遗传 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 并通过受精作用将突变基因传给下一代 实质 镰刀型细胞贫血症是由于基因的 发生了改变引起的一种遗传病 分子结构 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 一般为可遗传变异 请思考 由于碱基对的改变 是否一定会引起蛋白质的改变 同学们可以尝试在碱基缺失和插入状态下 蛋白质性状是否一定改变 同学们可以尝试在碱基替换状态下蛋白质性状是否一定改变 cttg a 1 第二对 t a 碱基对变成 a t 碱基对后将会有什么结果 2 第一对变成 t a 碱基对后将会有什么结果 3 第三对变成 c g 碱基对后将会有什么结果 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症 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 请思考 由于碱基对的改变 是否一定会引起性状的改变 基因突变都会遗传给后代吗 取决于 不一定 一般情况下 只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代 密码子上的碱基发生改变 翻译出相同的氨基酸 突变后基因为隐性基因 则隐性性状不会表现出来 一些蛋白质中氨基酸种类的改变 不一定影响其正常功能 如果有一亲代dna上某个碱基发生突变 一定会使其子代的性状发生改变吗 体细胞基因发生改变 生殖细胞不一定发生改变 dna上的某个碱基的改变不一定位于基因部位 如为父方细胞质内的dna上的某个碱基改变 受精作用时不一定会传递给子代 某亲代传递给子代的为隐性基因 而子代为杂合体 则隐性性状不会表现出来 密码子上的碱基发生改变 翻译出相同的氨基酸 性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果 在某些环境条件下 改变了的基因可能并不会在性状上表现出来 应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状变异 二 基因突变发生的时间 why 分裂间期 a 有丝分裂间期 b 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 dna在进行复制时发生错误 三 基因突变的原因 物理因素 化学因素 生物因素 1 外因 2 内因 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 物理辐射 化学药剂 3 生物因素 诱变因素的种类 外因 正常基因 碱基对 增减或改变 碱基序列 改变 遗传信息 改变 突变基因 基因的可变性 内因 碱基种类改变 碱基数目增减 碱基排列顺序 根据对性状类型的影响 可将基因突变分为 显性突变 a a 隐性突变 a a 根据诱变时的来源 可将基因突变分为 自然突变 在自然状态下发生的基因突变 诱发突变 在人为条件下诱发的突变 四 基因突变的类型 打破对环境的适应性 为何基因突变对生物体而言 多数为有害突变 如此的话基因突变对生物岂不是没有意义 产生新基因 引发生物变异 为进化提供原始材料 根据突变后对生物个体的影响 可将基因突变分为 四 基因突变的类型 有利突变 有害突变 五 基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何生物 任何时期 任何部位 自然界突变率很低 10 5 10 8 打破对环境的适应性 多数有害 少数有利 普遍性 随机性 低频性 有害性 不定向性 a a1或a a2 等位基因是如何产生的 a a1或a a2 基因突变的结果 基因突变后产生的是它的等位基因 基因突变 改变 不变 可能改变 基因型 遗传信息 密码子 基因数目 遗传规律 生物的性状 有关基因突变的几个注意点 1 发生的时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 2 基因突变不改变染色体上基因的数量 只改变基因的内部结构 使一个基因变成它的等位基因 a a或a a 即基因的种类改变 3 适用范围 所有生物 包括有性生殖和无性生殖 乃至病毒的复制增殖 4 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 六 基因突变的意义 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 可以产生新的基因 引发生物变异 基因重组 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 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 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 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换 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 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 非同源染色体自由组合 基因重组能否产生新的基因 新的性状 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 4 适用的范围 真核生物有性生殖过程细胞核遗传 基因工程 基因突变和基因重组引起的变异有什么区别 1 基因突变 基因 改变 它 新的基因发生时期 特点 普遍性 随机性 多数有害 不定向性 2 基因重组 控制不同性状的 新基因 可形成新的 发生时期 特点 内部结构 能产生 细胞分裂间期 dna复制时 突变率低 基因重新组合 不产生 基因型 有性生殖过程中 变异类型非常丰富 是生物变异的根本来源 是生物变异的主要来源 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 但重组产生新的基因型 区别 碱基对的增添 缺失或改变而引起的基因结构的改变 有性生殖过程中 控制不同性状的基因重新组合 分裂间期复制过程 减 分裂过程中 自然突变 诱发突变 随机重组 交换重组 产生新基因 产生新的基因型 生物进化的根本来源 形成生物多样性的重要原因之一 诱变育种 杂交育种 基因突变和基因重组的比较 问题讨论 1 引起生物变异的原因是什么 2 基因突变体现了遗传物质的哪一特点 3 基因突变发生在什么时期 减数分裂 和有丝分裂过程中都可能发生基因突变 所引起的遗传效应相同吗 4 基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗 5 基因重组现象仅存在于真核生物