《基因突变》PPT课件

Welcometostudybiology!,第五章基因突变及其它变异,本节课应达到的学习目标,1变异的类型及可遗传变异的来源。（B：识记）2基因突变的概念、原因、特点和意义。（B：识记）,第一节基因突变和基因重组,-,4,正常山羊生出短腿“安康羊”,红花的后代变成了蓝紫色,-,6,材料一:在华北地区培育出的优质甘蓝品种,叶球最大的只有3.5kg,当将其引种到拉萨后,由于当地昼夜温差大,日照时间长,光照强度大,叶球可达7kg左右。但再引种回华北地区以后,叶球又只有3.5kg左右。,材料二: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。,-,7,-,8,(改变),小结:,(改变),(改变),-,9,一、生物的变异,（一）概念：生物的子代与亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异称为生物的变异。,可遗传的变异,不遗传的变异,这些变异有的能够遗传给后代，有的却不能！,思考: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？,（二）,-,12,【温故知新】,1、在细胞分裂的间期，要进行染色体的复制，其实质是。,2、DNA分子独特的，为复制提供了精确的模板，通过原则，保证了复制的准确性，是亲子代间的遗传信息保持一致。,3、阅读教材P80“问题探讨”思考问题。,Thecatsatonthemat.,2、Thehatsatonthemat.,3、Thecatonthemat.,DNA的复制,双螺旋结构,碱基互补配对,-,13,讨论:,假如在DNA分子的复制过程中,发生了类似的错误,DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化?这些变化可能对生物体产生什么影响?,-,14,1949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.,-,15,1956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。,为什么血红蛋白会出现谷氨酸被缬氨酸取代这样的异常呢？,-,16,镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。,正常型红细胞与镰刀型红细胞,-,17,右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解，请据图回答：,（1）是过程，发生于细胞中；是过程，发生于细胞中。,（2）是发生了差错的过程，即突变。此过程发生在细胞分裂的期。,（3）的碱基序列为；的名称为。,（5）造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA中碱基由被替换为。,思考讨论,转录,核,翻译,质,复制,间,GUA,缬氨酸,AT,TA,-,18,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,（一）分析镰刀型细胞贫血症病因,病因：,是碱基对被替换引起的一种遗传病，从而基因的分子结构发生了改变产生的。,-,19,直接原因,根本原因,(二)具体变化过程:,-,20,想一想:除了碱基的替换以外,还有什么情况也可能导致蛋白质结构变化,从而使生物产生变异?,改变,缺失,-,21,1、基因突变的概念:,二、基因突变,指发生在基因水平上的变异。是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。,若DNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的改变？,基因突变的本质是：,？,基因结构的改变，产生了新基因，出现新性状。,想一想：,-,22,思考与讨论：,由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,基因突变都会遗传给后代吗？,1突变发生在配子中,可传给后代.2突变发生在体细胞中,一般不能遗传.,基因突变主要发生在什么时候？,DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期),不一定，密码子具有简并性(一种氨基酸可能对应多种密码子),-,23,比一比、查一查,DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。,结论:,-,24,引起突变的原因-人类史上的灾难,日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。,-,25,物理因素,化学因素,生物因素：,紫外线,X射线,其它各种辐射,亚硝酸碱基类似物苯环类似物,DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误碱基组成改变,内部因素,外部因素,2、基因突变的原因,某些病毒,3.基因突变的特点：,(1)生物界中普遍存在普遍性,(2)随时发生随机性,(3)自然情况下突变的频率很低低频性,(4)多数对生物有害多害少利性,(5)突变是不定向的不定向性,(打破对环境的适应性，多数有害,少数有利）,-,27,由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是产生新基因的途径，生物变异的根本来源，为生物进化提供了原始的材料。,4.基因突变的意义,-,28,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。,-,29,诱变育种:（1）常用的方法：物理因素：X射线、Y射线、紫外线等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等（2）优点：提高突变率，缩短育种周期（3）遇到的问题1、成功率低2、产生大量不合格突变型3、会出现返祖现象,5基因突变的应用,-,30,2公斤重的太空茄,小结：,*生物的变异，根据生物体内的遗传物质是否改变，分为可遗传变异和不可遗传变异两类。*可遗传变异中的基因突变，是基因分子结构的改变。是在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，结果是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。*基因突变具有以下特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。*基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料，是生物进化的内因，没有变异就没有进化，因而在生物进化中具有重要意义。*人工诱变是人工应用各种物理、化学因素引起的基因突变，其优点是提高了变异的频率；变异性状稳定较快，加速了育种进程；能大幅度改良某些性状。因而是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。,3、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,不遗传的变异,和其他一样,D,2、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,6、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.都是隐性的D.诱发突变频率高,4、基因突变发生在下列哪种细胞中：A.洋葱表皮细胞B.人的神经细胞C.根尖生长点D.人的卵细胞,C,D,5、将鲫鱼的后代培育成金鱼是利用了：A不遗传的变异B环境的改变C可遗传的变异D食物的改变,C,-,34,-,35,想一想,基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？,不矛盾。,因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。,B,练习：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇群，每一代出现的基因突变数的是（）A2*109B2*108C2*107D108,-,36,二基因重组,-,37,“一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?,想一想,-,38,（一）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.,（二）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.,动脑:基因重组能否产生新的基因？,-,39,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