基因突变和基因重组(公开课)

生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”？,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,变异是否都能遗传？,两只青蛙相爱了,结婚后生了一只癞蛤蟆,公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事?母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.,分析：,为什么这种变异性状不能遗传给子代？,是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,例1：,红花的后代变成了蓝紫色,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,例2：,表现型,（不遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,（遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,（可遗传的变异）,变异是否都能遗传？,否,基因突变,生物的变异,不可遗传的变异可遗传的变异,基因重组,染色体变异,生物变异类型判断关键:遗传物质是否改变,我帅呆！,哼,基因突变,资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，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、基因突变的实例,1956年，英国科学家英格拉姆发现患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,GUA,突变,GAA,直接原因（氨基酸的替换）,根本原因,镰刀型细胞贫血症病因：,（DNA分子中碱基对的替换）,控制合成血红蛋白分子的DNA分子一个碱基对发生替换（AT替换为TA）导致基因结构的改变，从而引起所编码的血红蛋白的改变。,替换,增添,缺失,AT,基因（DNA片段）,思考：除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？,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。,二、基因突变的概念,思考：,1、基因突变形成的性状能否遗传？怎样遗传？,三、基因突变的时期,DNA复制时期,有丝分裂的间期,减数第一次分裂间期,如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，,如果基因突变发生在减数第一次分裂间期，,【植物体细胞无性繁殖例外】,一般只影响当代，不能遗传,阅读P81,则将遵循遗传规律随配子传递给后代,基因突变是如何产生的呢？,X射线照射,X射线、紫外线等,易诱发基因突变的因素,物理因素,亚硝酸、碱基类似物等,化学因素,病毒、某些细菌等,生物因素,四、基因突变的原因,夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水,物理因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和油炸食品,化学因素,以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？,接种乙肝疫苗,生物因素,一个基因突变后产生的是它的等位基因,Aa隐性突变,aA显性突变,不改变染色体上基因的数量和位置,五、基因突变的结果,细菌无抗药性抗药性,常见突变性状：,普遍性在生物界普遍存在,玉米白化苗,人类多指,短腿安康羊（中）,六、基因突变的特点,随机性基因突变是随机发生的,花芽在分化时发生基因突变,可以发生在个体发育的任何时期；,可以发生在细胞内任何DNA分子上；可以发生在DNA分子的任何部位,不定向性基因突变是不定向的,基因突变的紫色种子产生的子代种子（白，红）,【突变的方向与环境也没有明确因果关系】,自然状态下，基因突变的频率很低低频性,白化苗,大多数突变是有害的多害少利性,白化病,所有生物都是长期进化过程的产物，基因突变可能破坏生物与现有环境的协调关系。,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,有害的基因突变,有利的基因突变,诱变处理得到的高产量青霉菌株,太空南瓜,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,多害少利性：(打破对环境的适应性),普遍性:,随机性:,不定向性：1个基因可以突变成1个以上的等位基因,低频性：自然状态下突变率低:,基因突变的特点,既然自然条件下基因突变率很低，而且大多数对生物体是有害的，那基因突变有什么意义呢？,七、基因突变的意义,虽然每个基因的突变率很低，但每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，所以突变的基因总数很大。,产生新基因的途径,生物进化的原始材料,生物变异的根本来源,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,这种说法不正确。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。,P82：批判性思维,2.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,B,C,1.一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,3.下图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是(),A.基因突变是不定向的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转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律,D,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,基因重组,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。,一、基因重组的概念,生物体减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，形成多种类型的配子，雌雄配子受精形成的受精卵就具有与亲代不同的基因型，从而使个体出现差异。,类型自由组合型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,二、基