基因突变和基因重组(优质课)

基因突变和基因重组,第5章第1节,熟练掌握基因突变和基因重组的概念、种类、时间、原因、特点、意义。,学习目标,三位同学在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)”时，分别抄成了以下的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？,问题探讨,表现型,基因型,+环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异,生物界中的变异现象,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,什么叫“生物的变异”？,变异能否遗传？,两只青蛙相爱了,结婚后生了一个癞蛤蟆,公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事?,为什么这种变异性状不能遗传给子代？,分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.,以上都属于不可遗传的变异,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,可遗传的变异,变异的类型,遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,生物变异的类型,细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。,【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑C、手术刀下的美女帅哥D、人类的色盲病,D,正常红细胞,镰刀型红细胞,苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸,苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸,正常血红蛋白,异常血红蛋白,基因突变与镰刀形细胞贫血症,A,A,T,正常红细胞,镰刀型红细胞,自主探究,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因的_发生了改变产生的。,病因：,基因突变,结构,根本,直接,基因突变结果,粉玫瑰红玫瑰,黄玫瑰蓝玫瑰,一个基因突变后产生的是它的等位基因,合作学习,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,（一）基因突变的概念：,(二)基因突变发生的时间？Why？,细胞周期中的分裂间期,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,基因在复制的时候才会导致序列的错误，复制发生在分裂间期。,(三)基因突变的原因,原因：物理因素：紫外线、X射线损伤DNA化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA,回想一下：,诱发癌变的致癌因子：物理、化学、生物,癌变就是一种基因突变,(四)基因突变的特点,棉花正常枝短果枝果蝇红眼白眼长翅残翅家鸽羽毛白色灰红色人正常手指多指正常肤色白化病,一、在生物界普遍存在；,常见突变性状：,以植物的个体发育为例：,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,二、在生物体内随机发生；,三、基因突变是不定向的,小资料,四、突变率低；,白化苗,五、大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,高产大豆高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,(五)基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,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:,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,不定向性：,思考与讨论：1基因突变能产生新的基因吗？2这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）?3自然环境会选择哪些个体生存下来？4基因突变对生物的进化有何意义？,(六)基因突变的意义,意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。,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。,实例：“黑农五号”大豆高产青霉菌株太空椒,(七)人工诱变在育种上的应用,是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法,“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,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:,基因自由组合:,基因互换:,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.,基因重组能否产生新的基因？,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,自由组合,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,交叉互换,3、意义:,是生物变异重要来源，生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义。,基因重组,基因突变和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、_、多害少利性、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(减数分裂),非常普遍,1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则A.不能转录B.不能翻译C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变,D,精典例题,2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期,C,精典例题,1、生物变异的根本来源是A基因重组B染色体数目变异C染色体结构变异D基因突变2、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,D,A,3、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,4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是A.伴性遗传B.常染色体遗传C.基因突变D.基因重组,C,5.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