基因突变和基因重组.pptx

第5章基因突变及其他变异,例1.古代妇女缠足后的小脚；夏天去海边晒黑了的皮肤,生物变异的主要类型有哪些？,遗传物质没有改变，仅仅是由环境因素的影响造成的变异，变化的性状不能遗传给后代。,基因重组,是由于遗传物质的改变而引起的变异。变化的性状能遗传给后代。,基因突变,染色体变异,例2.高杆抗病小麦中出现了矮杆抗病小麦，矮杆抗病小麦自交后仍得到矮杆抗病小麦,可遗传的变异：,不可遗传的变异,变异的类型,第1节基因突变和基因重组,复习：1.基因的概念及功能2.转录与翻译过程（蛋白质合成过程）,转录,翻译,基因的功能是控制蛋白质的合成，生物的性状由蛋白质直接体现出来,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,资料2：1956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异常，一条多肽链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,资料1：1910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。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，称镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡.,一.基因突变的实例,活动3：见课本P80-81，学评P109，探究4-6,一.基因突变的实例：,1.镰刀型细胞贫血症病因分析,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,GUA,GAA,直接原因：,根本原因：,突变,（红细胞的形状：圆饼状镰刀状）,基因中一个碱基对发生替换,蛋白质中的一个氨基酸改变,这说明基因和蛋白质对性状的影响分别是？,一、基因突变的实例,活动3：见课本P80-81，学评P109，探究4-6,镰刀型细胞贫血症,思考：检测是否患有该病的方法？最简便的是？,基因检测、蛋白质检测（电泳法）、最简便方法：显微镜直接观察红细胞的形状是否圆饼状（正常），还是镰刀状（患病）,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,二.基因突变的概念,分析：,碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,总结：基因突变中的碱基对的替换不一定影响生物的性状、（密码子具有简并性替换后翻译出的氨基酸仍和的为同种氨基酸）,二、基因突变的概念,1.基因突变的概念：,（1）基因突变一定能遗传给后代吗？,（2）基因突变后，性状一定改变吗？为什么？,（3）基因突变的三种类型中，通常哪种类型对生物性状影响较严重？,活动练习：自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是()A突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添B突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添C突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添,A,小结1.基因突变中碱基对的增添、缺失通常对生物性状影响较严重,见学评P112表格归纳,小结2.基因突变中的碱基对的替换不一定影响生物的性状（密码子具有简并性替换后翻译出的氨基酸仍为同种氨基酸）,活动4：见课本P81-82，学评P109，表格及探究7,三、基因突变的原因、特点及意义,1、原因,（1）从内因理解发生的时间，为什么是间期？（2）从基因突变的原因分析，癌变的原因是？,癌变：致癌因子（外因：物、化、生）导致原癌基因和抑癌基因发生突变（内因）,2、特点,（1）注意区分普遍性与随机性，自发突变与诱发突变原因,判断对错：基因突变一定产生新基因；等位基因由基因突变产生；基因突变一定产生新性状。,（3）少利多害性：多数有害，少数有利，但也有无害无利的（中性突变）。有害和有利取决于什么？会转变吗,（2）不定向性:,显性突变：aA（当代可出现）隐性突变：Aa（当代不一定出现，但后代可出现）,一个基因可以产生一个以上的等位基因,3、意义,（1）理解基因突变一般有害，且低频性，但如何对生物进化起重要作用；（2）理解基因突变为何是生物变异的根本原因,“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,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。（真核生物）,2、类型(来源）:,基因的自由组合:,基因的交叉互换（导致非等位基因重新组合）,三、基因重组,活动5：见课本P83，学评P109-110，填空及探究8-11,思考: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，后代可能出现的表现型就有种。(不考虑交叉互换和其他变异）,220,220=1098304,3、意义:,产生多样化的基因组合的子代，是生物多样性的重要原因之一。为生物变异提供了极其丰富的来源，对生物进化具有重要意义。,注意：（1）基因重组不能产生新基因，但可以产生新基因型，产生新的性状组合。,4.适用的范围：,（1）真核生物有性生殖过程（减数分裂过程中）,（2）人为操作过程：基因工程及肺炎双球菌的转化实验（原核生物）,练习：学评P112例题2,（2）理解课本P83的思考与讨论，解释人群中个体性状多样性的主要原因（减数分裂发生基因重组导致配子的基因种类多样性，受精作用配子之间结合随机性导致个体基因型的多样性）及基因重组对进化的重要作用。,四.填表基因突变和基因重组的比较,学评P110,上,两者关系：,1.通过基因突变，可以为基因重组提供新基因。基因突变是基因重组的基础。2.都可以产生新基因型，都属于可遗传的变异。基因突变是生物变异的根本原因，基因重组是生物变异的重要来源,练习,1、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,2、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基础上。生物丰富的变异主要来源于A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化,A,A,3、与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是（）A后代继承了双亲的遗传物质B减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错C减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D更容易产生新的基因型4、某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是（）A缺乏吸收某种氨基酸的能力B不能摄取足够的乳糖酶C乳糖酶基因有一个碱基对改换了D乳糖酶基因有一个碱基对缺失了,B,C,5、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,D,6、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自()A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异,7、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,B,C,1.如图为基因型为AaBB的生物细胞有丝分裂某时期示意图，据图分析出现此情况的原因是。发生的时间可能为。,发生了基因突变,正常情况,有丝分裂间期,2.图甲是基因型为AaBBEe的生物细胞分裂某时期示意图，据图甲推测，此种细胞分裂过程中，出现的变异方式可能是_。,基因突变或基因重组(缺一不可),小结：自然情况下基因重组一定发生在减数分裂中,有丝分裂不会出现基因重组。有丝分裂和减数分裂都有可能发生基因突变,如AABBEe?,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、Ab、aB、ab,或,基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的个体产生的配子类型：,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,基因型为AaBb（两对基因在一对同源染色体上）的个体产生的配子类型：,AB、ab（不考虑交叉互换）或AB、Ab、aB、ab（考虑交叉互换）,等位基因B与b交换,染色单体中的非等位基因A与b，a与B发生组合,白化苗,大多数突变是有害的,白化病,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。,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：105-10-8,(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：,上,练习：在一个种群中发现两种突变的性状，其中A种性状无论繁殖几代都不变，而B种突变性状繁殖到第三代又有37.5%的性状回复到原来的性状，以上A、B突变分别属于（）A隐性突变和显性突变B人工诱变和染色体变异C显性突变和隐性突变D都是隐性突变或者都是显性突变,基因突变是不定向的,基因突变的结果,常见突变性状：,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,基因突变的结果通常使一个基因变成它的等位基因,即产生了新的基因，导致相对性状出现.,（产生了相对性状）,练习：以下关于生物变异的叙述，正确的是A、基因突变都会遗传给后代B、受精作用实现了基因重组C、基因重组只发