基因突变和基因重组

同学们请看,5.1基因突变和基因重组,通过本课学习,我们要能够:1.用例子来说明基因突变的特点和原因2.举例说出什么叫基因重组3.说出基因突变和基因重组的意义,一.基因突变,基因突变的例子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。,动一下脑:为什么会出现这样的性状?,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.血红蛋白究竟出了什么问题？,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,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。,镰刀型红细胞贫血症,DNA,-CTTGA-,-CATGTA-,GAA-,GUA-,突变,mRNA,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,血红蛋白,正常,异常,红细胞,圆饼状,镰刀状,碱基对的改变,思考,DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?,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。,基因突变的概念,基因突变的例子,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？,基因突变发生的时间:DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期)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.为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做X射线透视的医务人员要穿防护衣？,基因突变的原因,外因(诱发突变)1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射例如:太空椒,皮肤癌等2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等3.生物因素:某些病毒特别提醒:我们应该保护环境,远离这些因素,养成良好的饮食,卫生习惯.内因(自发突变)DNA复制时偶尔发生错误,基因突变的特点,普遍性如: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色觉色盲正常肤色白化病随机性-个体发育的任何时期和部位不定向性-产生一个以上的等位基因自然状态下,突变率很低,思考,基因突变对于该生物本身来说是有害还是有利?,答:大多数是有害的,因为基因突变可能破坏生物体与环境的协调关系,导致生物体不能适应环境.,基因突变的意义,产生新基因生物变异的根本来源生物进化的原始材料,基因突变的应用,人工诱变育种原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.实例:“黑农五号”大豆高产青霉菌株太空椒太空南瓜,“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?,想一想,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重新组合.,2、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？,非同源染色体上的非等位基因自由组合,Ab和aB,AB和ab,上一页,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,上一页,基因重组的意义,生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.是生物多样性的重要原因之一.,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,细胞分裂间期（DNA复制时）,重新组合,不,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.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