突变与重组上课用

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:生物体性状的改变就是生物的变异,第四节生物的变异,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子,生物的变异,表现型,遗传物质,环境,（不能遗传的变异）,（改变）,（改变）,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,黄色圆粒,绿色皱粒,P,F1,黄色圆粒,F2,配子,YR,yr,生物的变异,表现型,遗传物质,环境,（不能遗传的变异）,（可遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？,思考和讨论,是否所有的生物都有这三种变异的来源?,一、基因突变,一、基因突变,第四节生物的变异,1.实例：1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。,正常圆饼状,镰刀型,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。,患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。,镰刀型贫血症简介,1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。血红蛋白究竟出了什么问题？,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共四条）上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,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,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,2、定义：,思考与讨论一：,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,mRNA,AUGGUAAUCCUCGGGUAA,起始缬异亮亮甘终止,mRNA,AUGGGUAAUCCUCGGGUAA,起始甘天冬脯精缬,由于碱基对的增添、缺失，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论二?,替换型的基因突变与增添缺失型的基因突变.,2.对生物的影响一般那个大一些？,1.对于DNA碱基总数有无影响？,3、基因突变发生的时间,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂前间期,基因突变发生在体细胞中,（但一般不能传给后代）,基因突变发生在生殖细胞中,（可以通过受精作用直接遗传给后代）,4、基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,、基因突变的外部因素,紫外线、X射线、激光等,亚硝酸和碱基类似物等,病毒和某些细菌等,、基因突变的内部因素：,DNA在进行复制时偶尔发生错误,5、基因突变的结果,使一个基因变成它的等位基因,6、基因突变的特点,1）普遍性,2）低频性,3）随机性,4）有害性,5）不定向性,时间,:发生突变的范围与发生突变的时间成反相关,部位：,体细胞或生殖细胞,使一个基因可以突变成它的多个等位基因,7、基因突变的意义,基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原始材料,1.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,将使正常人,B,A、基因产生突变,使此人患病B、无基因突变,性状不遗传给此人C、基因重组,将病遗传给此人D、无基因突变,此人无病,其后代患病,课堂练习,2、下面叙述的变异现象，可遗传的是A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花,D,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,A,a1,a2,a3,D,4.大丽花的红色(C)对白色(c)为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突变为c造成的？,A、幼苗的体细胞B、早期叶芽的体细胞C、花芽分化时的细胞D、杂合植株产生的性细胞,C,精典例题,5.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,8、诱变育种,1）概念：利用物理因素、化学因素来处理生物，使生物发生基因突变,物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）、或太空（辐射、失重),化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）,3）方法,2）原理:,基因突变,4）用途：,农作物育种、微生物育种,5）优点：,提高突变频率，缩短育种周期,大幅改良某些性状；能产生新基因。,6）缺点：,突变的不定向性使选育工作量大，具有盲目性。,有利的个体很少,基因突变,定义,原因,特点,意义,应用,碱基对增添缺失改变,普遍性,随机性,低频性,多害少利性,不定向性,根本原因,外因,人工诱变育种,知识结构,“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:,自由组合型:,交叉互换型:,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.,二、基因重组,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.,基因重组能否产生新的基因？,4、杂交育种的原理：,基因重组,三、对比基因突变与基因重组：,基因分子结构变化，产生新基因，可能出现新性状,并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合,细胞分裂间期，DNA复制过程中,减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）,外界环境变化和内部因素的相互作用,同源染色体上的非姐妹染色单间的交叉互换；非同源染色体上的非等位基因自由组合,生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料,生物变异的主要来源，是生物多样性的重要原因,突变频率低，但普遍存在，变异不定向,有性生殖中非常普遍,所有生物均可发生,进行有性生殖的真核生物,1）都使生物产生可遗传变异,2）在进化中，基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础,联系：,2020/5/20,1、诱变育种的特点是能大幅度改良某些性状能形成新基因大多形成新物种一般对个体生存有利ABcD2、诱变育种所依据的遗传学原理是A基因自由组合B基因突变C染色体变异D染色体交叉互换,A,B,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,3、基因重组是通过什么过程实现的：A无性生殖B.两性生殖C.有性生殖D.基因突变,C,非同源染色体上的非等位基因自由组合,一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有种。,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,220=1048576,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,阅读以下若干资料，你能归纳出突变的特点吗？,白眼果蝇,白化苗,短腿的安康羊,资料：,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多。,（1）基因突变可能发生在生物个体发育的哪些时期？,（2）基因突变发生在个体发育的不同时期（如受精卵中和植株的叶芽），对生物体产生的影响相同吗？,发生在个体发育的任何时期，即基因突变具有随机性。,（3）基因突变可以在哪些部位发生?,体细胞,生殖细胞,-一般不直接传递给后代,-可直接遗传给后代,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(减数分裂),非常丰富,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,7、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的