高轮复习基因突变和基因重组.ppt

不遗传的变异 改变 改变 改变 判断 仅环境因素引起的变异一定不能遗传 遗传物质未发生改变 遗传物质发生改变 可遗传的变异 基因突变和基因重组 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 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症 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 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序 正常 异常 谷氨酸 缬氨酸 正常 异常 原因 原因 根本 直接 镰刀型细胞贫血症病因的图解 增添 缺失 替换 DNA分子中发生碱基对的 和 而引起的的改变 增添 缺失 替换 基因结构 1 概念 二 基因突变 增添 缺失 替换 基因中碱基对的替换 可能导致对应的氨基酸改变 也可能不变 增添 缺失 1或2个碱基对 会导致mRNA上多个密码子发生改变 导致蛋白质中多个氨基酸发生改变 增添 缺失 3个碱基对 可能会导致mRNA上正好少一个密码子 导致蛋白质中少一个氨基酸 缺失3个碱基对 对翻译出的蛋白质影响相对较小 可能是少了一个氨基酸 也可能是少了一个 变一个 2 基因突变产生的影响 1 基因突变对 多肽链 蛋白质的影响 2 基因突变对性状的影响 a 改变性状 b 不改变性状 3 基因突变对后代的影响 原因 突变部位 突变发生在基因的非编码区 密码子简并性 隐性突变 突变细胞 体细胞 生殖细胞 一般不传递给后代 遵循遗传规律传递给后代 突变间接引起密码子改变 最终表现为蛋白质功能改变 影响生物性状 3 基因突变发生的范围 1 真核生物 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂 2 原核生物 分裂生殖 3 病毒 增殖 4 基因突变发生时间 真核细胞 主要在细胞分裂间期 DNA复制时 有丝分裂间期 减数第一次分裂间期 细胞发生基因突变的概率大小为 生殖细胞 体细胞分裂旺盛的细胞 停止分裂的细胞 5 基因突变的原因和作用机理 物理因素 如紫外线 X射线 及其他辐射等 1 外因 作用机制 损伤细胞内DNA 化学因素 如亚硝酸 碱基类似物等 生物因素 如某些病毒等 作用机制 改变核酸碱基 2 内因 DNA复制发生错误 DNA碱基组成改变 基因突变的机理图解 生物界中普遍存在 普遍性 个体发育的任何时期和部位 随机性 自然情况下突变频率很低 低频性 多数对生物有害 多害少利性 突变是不定向的 不定向性 6 基因突变的特点 7 结果 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 题组一 二 8 基因突变的类型 1 根据基因突变对表现型的影响 可将基因突变分为 2 根据对性状类型的影响 可将基因突变分为 判定方法 选取突变体与其他已知未突变体杂交 根据子代性状表现判断 让突变体自交 观察子代有无性状分离而判断 题组三 3 根据诱变时的状态 可将基因突变分为 题组四 成功率低 有利个体往往不多 需大量处理材料 人工诱变在育种上的应用 诱变意义 是创造动 植物新品种和微生物新类型的重要方法 2 优点 提高突变率 缩短育种周期 大幅度改良某些性状 3 缺点 物理方法 X射线 射线 紫外线 激光等化学方法 亚硝酸 硫酸二乙酯等 1 常用的方法 可以产生新的基因 是生物变异的根本来源 为生物的进化提供了最初的原始材料 形成生物多样性的根本原因 9 基因突变的意义 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 1 与原来类型在相同环境下种植 观察变异性状是否消失 若不消失则为可遗传变异 反之则为不可遗传变异 2 设计杂交实验 根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变 变异个体自交 或与其他个体杂交 若此变异性状再次出现 若此变异性状不再出现 可遗传变异 不可遗传变异 某生物小组种植的纯种高茎豌豆 自然状态下却出现了矮茎后代 小组成员有的认为是基因突变的结果 有的认为是环境引起的 为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现 该小组成员设计了如下几种实验方案 其中最简便的方案是A 分析种子中基因序列B 将矮茎种子在良好的环境条件下种植 让它们自交 再观察后代的性状表现C 将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交 观察后代的性状表现D 以上方案都不合理 三 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 交叉互换 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 减数第一次分裂前期 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换 导致其上的非等位基因重组 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 A a b B A a B b A a b B A a B b 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 基因重组的广义理解 1 基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合 属于非自然的基因重组 可以发生在不同种生物之间 能够定向改变生物性状 2 肺炎双球菌的转化也属于基因重组 3 基因重组产生了新的基因型 但未改变基因的 质 和 量 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 题组一 思一思 性状改变一定是基因突变引起的吗 答案 不一定 可能是基因突变 也可能是基因重组 染色体变异或只由环境改变引起的 发生在体细胞的有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而消失 发生在生殖细基因的有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可以传递给后代 基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变 基因的数目和位置并未改变 基因突变发生于所有生物中 一般发生于遗传物质的复制