基因突变和基因重组(修改中)

1、复习巩固：复习巩固：遗传信息的传递方向和产物分析遗传信息的传递方向和产物分析v 如果模板是如果模板是DNA，生理过程可能是，生理过程可能是_或或_。v 如果模板是如果模板是RNA，生理过程可能是，生理过程可能是_或或_或或_。v 如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是_，生理过程可，生理过程可以是以是_或或_。v 如果原料为核糖核苷酸，产物一定是如果原料为核糖核苷酸，产物一定是_，生理过程可，生理过程可以是以是_或或_。v 如果原料是氨基酸，产物一定是如果原料是氨基酸，产物一定是_，生理过程是，生理过程是_。v 如果产物是如果产物是DNA，生理过程可能是，生理过程可能

2、是_或或_。v 如果产物为如果产物为RNA，生理过程可能是，生理过程可能是_或或_。v 如果产物是蛋白质如果产物是蛋白质(多肽多肽)，生理过程是，生理过程是_。什么是生物的变异？ 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。体间存在性状差异的现象。一母生九子，一母生九子，九子各不同。九子各不同。图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为种冬瓜（重量为104公斤，高度为公斤，高度为125厘米）。厘米）。 可遗传的变异可遗传的变异（遗传物质（遗传物质发生改变发生改变）表现型表现型不遗传的变异不遗

3、传的变异（遗传物质（遗传物质没有改变没有改变）（改变）（改变）（改变）来源基因型基因型环境条件环境条件基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组如：整容、多施肥水的植物长得粗壮等如：整容、多施肥水的植物长得粗壮等1 1、下面叙述的变异现象，可遗传的是、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C C开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花白花C经典例题经典例题 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人

4、病人，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，称圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血镰刀型细胞贫血症症。这样的红细胞容易破裂。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血使人患溶血性贫血,严重时严重时会导致死亡会导致死亡.一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？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年

5、，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，一条多肽状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的链上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 思考与讨论思考与讨论CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了_产生的。产生的。病因：病因：替换替换根本根本直接直接A

6、 T C C G CT A G G C GDNA片段片段A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA DNA片段片段A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA ATDNA片段片段A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA ATDNA片段片段改变改变A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA ATDNA片段片段A C C G CT G G C G改变改变A T C C G CT A G G C G C C G C G G C

7、 GAT TA ATDNA片段片段A C C G CT G G C G改变改变缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA A C C G C T G G C GATTA ATDNA片段片段A C C G CT G G C G改变改变缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA A C C G C T G G C GATTA ATDNA片段片段A C C G CT G G C G改变改变增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA A C

8、 C G C T G G C GATTA ATDNA片段片段碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或改变，引起的失或改变，引起的基因结构的改变。基因结构的改变。A C C G CT G G C G改变改变增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C GAT TA A C C G C T G G C GATTA ATDNA片段片段碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或改变，引起的失或改变，引起的基因结构的改变。基因结构的改变。A C C G CT G G C G基因突变基因突变改变改变增添增添缺失缺失发生基因突变的基因与原来基因相同吗？发生基因突变的基因与原

9、来基因相同吗？实质：产生新基因实质：产生新基因 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNA 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAmRNA 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否

10、一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C mRNA 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C A A C C GC mRNA 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白

11、质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C A A C C GC mRNA异亮氨酸异亮氨酸 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C A A C C GC mRNA异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基

12、对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C A A C C GC mRNA异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？白质的改变？思考与讨论思考与讨论A T C C G C T A G G C G 正常正常碱基对改变碱基对改变T T G G C G A A C C G C DNAA U C C G C A A C C GC mRNA异亮氨酸

13、异亮氨酸精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨精氨酸精氨酸DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变mRNADNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变mRNAA U C C G C DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱

14、基对改变mRNAA U U C G C A U C C G C DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变mRNAA U U C G C 异亮氨酸异亮氨酸A U C C G C DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变mRNAA U U C G C 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸A U C C G C DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变

15、碱基对改变mRNAA U U C G C 精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸A U C C G C DNAA T C C G C T A G G C G T A A G C G A T T C G C 正常正常碱基对改变碱基对改变mRNAA U U C G C 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸A U C C G C A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸A C C G C T G G C G DNAmRNA正常正常碱基对缺失碱基对缺失A T C C G C T A G G C G A U C C G C A C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨

16、酸A C C G C T G G C G DNAmRNA正常正常碱基对缺失碱基对缺失A T C C G C T A G G C G A U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸A C C G C T G G C G DNAmRNA正常正常碱基对缺失碱基对缺失A T C C G C T A G G C G A U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸 丙氨酸丙氨酸异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸A C C G C T G G C G DNAmRNA正常正常碱基对缺失碱基对缺失A T C C G C T A G G C G A U C C G C 异

17、亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸DNAmRNA正常正常碱基对增添碱基对增添A T C C G C T A G G C G A T A C C G C T A T G G C G A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸DNAmRNA正常正常碱基对增添碱基对增添A T C C G C T A G G C G A T A C C G C T A T G G C G A U A C C GC A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸DNAmRNA正常正常碱基对增添碱基对增添A T C C G C T A G G C G A T A C C G C T A T G G C G A U

18、 A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸DNAmRNA正常正常碱基对增添碱基对增添A T C C G C T A G G C G A T A C C G C T A T G G C G A U A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸 精典例题精典例题 在一个在一个DNA分子中如果插入了一个分子中如果插入了一个碱基对，则碱基对，则 A. 不能转录不能转录 B. 不能翻译不能翻译 C. 在转录时造成插入点以前的遗传在转录时造成插入点以前的遗传信息改变信息改变 D. 在转录时造成插入点以后的遗传在转录时造成插入点以后的遗传信息改变信息改变 精

19、典例题精典例题 在一个在一个DNA分子中如果插入了一个分子中如果插入了一个碱基对，则碱基对，则 A. 不能转录不能转录 B. 不能翻译不能翻译 C. 在转录时造成插入点以前的遗传在转录时造成插入点以前的遗传信息改变信息改变 D. 在转录时造成插入点以后的遗传在转录时造成插入点以后的遗传信息改变信息改变2、若某基因原为、若某基因原为303对碱基，现经过突变，对碱基，现经过突变，成为成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变

20、 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变有改变 C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能都有可能D( (三三) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ WhyWhy？细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代） DNADNA在进行复制时发生错误在进行复制时发

21、生错误. .红花后代开出了蓝花蓝花后代还是蓝花 为什 么呢 发生了基因突变，而且这种突变是发生在配子中的倒挂金钟花朵的颜色变化 人类能遗传给后代的基因突变常发人类能遗传给后代的基因突变常发生在生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期C引起基因突变的因素有哪些？引起基因突变的因素有哪些？1 1、物理因素：、物理因素：紫外线、紫外线、X X射线射线 、 激光激光以及其他辐射等以及其他辐射等2 2、化学因素：、化学因素：亚硝酸亚硝酸 、 碱基类似物、碱基类似物、烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒

22、素等烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等3 3、生物因素：、生物因素：病毒病毒 （乙肝病毒）、（乙肝病毒）、 某某些细菌（胃癌与幽门螺杆菌有关）真菌些细菌（胃癌与幽门螺杆菌有关）真菌（黄曲霉菌）等（黄曲霉菌）等1.二战时，美国在日本的广岛、长崎二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。出生，畸形生物出现。辐射污染辐射污染v 早晨起床，早晨起床， 掀开黑心棉做的被子，掀开黑心棉做的被子，用致癌牙膏刷完牙，用致癌牙膏刷完牙，喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶，喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶，吃一根柴油炸的洗衣粉油条，吃一根柴油炸的洗衣粉油条，

23、外加一个苏丹红咸鸭蛋，外加一个苏丹红咸鸭蛋，在票贩子那儿买了张车票，在票贩子那儿买了张车票，赶到地下烟厂上班。赶到地下烟厂上班。9：30偷偷用山寨手机看股票，偷偷用山寨手机看股票，中午在餐馆点了盘用地沟油炒的的黄膳，中午在餐馆点了盘用地沟油炒的的黄膳，v一盘敌敌畏喷过的白菜，一盘敌敌畏喷过的白菜，盛两碗陈化粮米饭；盛两碗陈化粮米饭；晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉，晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉，沾上点毛发勾兑的毒酱油，沾上点毛发勾兑的毒酱油，拌盘福尔马林泡过的海蜇皮，拌盘福尔马林泡过的海蜇皮，抓两个添加了漂白粉的大馒头，抓两个添加了漂白粉的大馒头，喝两杯富含甲醇的白酒喝两杯富含甲醇

24、的白酒唉，这日子过得真叫爽唉，这日子过得真叫爽夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜化疗法抑制癌细胞增殖化疗法抑制癌细胞增殖青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素化学因素物理因素物理因素化学因素化学因素少吃烧烤和油炸食品少吃烧烤和油炸食品化学因素化学因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素不抽烟，不吸二手烟不抽烟，不吸二手烟化学因素化学因素基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105

25、人类色盲基因人类色盲基因3105资料一资料一资料二资料二基因突变的特点基因突变的特点 基因突变可发生在生物个体发育的基因突变可发生在生物个体发育的任何时任何时期期。基因突变可以发生在细胞内的。基因突变可以发生在细胞内的不同的不同的DNA分子分子上或上或同一同一DNA分子的不同部位分子的不同部位上。上。低频性、普遍性低频性、普遍性随机性随机性资料三资料三资料四资料四不定向性不定向性多害少利性多害少利性等位基因等位基因并并指指白化苗白化苗安康羊安康羊抗抗旱旱玉玉米米自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低自然界突变率很低:10:105 5-10-

26、10-8-8多数有害多数有害, ,少数有利少数有利普遍性：普遍性：随机性：随机性：低频性：低频性：多害少利性：多害少利性：一个基因可以产生一个以一个基因可以产生一个以上的等位基因上的等位基因 不定向性：不定向性：小结：基因突变的特点小结：基因突变的特点v思考：思考：1 1基因突变能产生新的基因吗？基因突变能产生新的基因吗？2 2这些新的基因产生的新性状对生物的生存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）有什么意义（有利还是有害） ? ?3 3自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？（有利还是有害）（有利还是有害）基因突变的意义意义：意义：基因突变是

27、基因突变是新基因新基因产生的途径，是生物变异产生的途径，是生物变异的的根本来源根本来源，为生物的进化提供了原始材料。，为生物的进化提供了原始材料。 “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的? “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组vv二、基因重组二、基因重组1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .vv二、基因重

28、组二、基因重组1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型: :vv二、基因重组二、基因重组1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型: : 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型:

29、: 基因的自由组合基因的自由组合: : 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合vv二、基因重组二、基因重组Ab和和aBAB和和ab非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因自由组合非等位基因自由组合AaBBAabb一种具有一种具有23对等位基因对等位基因(这这23对等对等位基因分别位于位基因分别位于23对同源染色体上对同源染色体上)的的生物进行杂交时，生物进行杂交时，F2可能出现的表现型可能出现的表现型就有就有_种。种。非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因自由组合非等位基因自由组合一种具有一种具有23对等位基因对等位基因(这这23对等对等位基因分别位于位

30、基因分别位于23对同源染色体上对同源染色体上)的的生物进行杂交时，生物进行杂交时，F2可能出现的表现型可能出现的表现型就有就有_种。种。223非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因自由组合非等位基因自由组合同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换AabBAabB1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合vv二、基因重组二、基

31、因重组1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 基因的互换基因的互换 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合vv二、基因重组二、基因重组1.1.概念概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2.2.类型类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 基因的互换基因的互换 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位

32、基因的自由组合自由组合 同源染色体上的非姐妹染色体之同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换间发生局部互换. .vv二、基因重组二、基因重组3. 意义意义:3. 意义意义: 通过有性生殖实现基通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了因重组为生物变异提供了极其丰富的来源极其丰富的来源,是生物是生物多样性的重要原因之一多样性的重要原因之一. 基因重组能否产生基因重组能否产生新的基因新的基因?3. 意义意义: 通过有性生殖实现基通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了因重组为生物变异提供了极其丰富的来源极其丰富的来源,是生物是生物多样性的重要原因之一多样性的重要原因之一.基因突变和重组引起的变异基因突变和重组引起的变异有什么区别有什么区别1. 基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点特点:普遍性、随机性、普遍性、随机性、_、 多数有害、不定向性。多数有害、不定向性。基因突变和重组引起的变异基因突变和重组引起的变异有什么区别有什么区别1. 基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点特