基因突变和基因重组4PPT课件

1、不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异 （来源）（来源）基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异生物的变异生物的变异生物变异的类型第1页/共33页一、基因突变基因突变的概念镰刀型细胞贫血症的分析基因突变的原因基因突变的特征基因突变的意义第2页/共33页基因突变基因突变： 是指是指DNADNA分子中分子中碱基对的增添、缺失或改变碱基对的增添、缺失或改变等变化。基等变化。基因突变可以产生新基因，是生物变异的因突变可以产生新基因，是生物变异的根本来源根本来源。核心概念核心概念第3页/共33页 “一母生九子一母生九子, ,连母十个样连母十个样”生物的变异是普遍存在的。生物的变

2、异是普遍存在的。有的仅仅是由于环境因素影响造成的有的仅仅是由于环境因素影响造成的; ;有的则是由于生殖细有的则是由于生殖细胞内的遗传物质发生改变而引起的。胞内的遗传物质发生改变而引起的。开开 篇篇 语语第4页/共33页积极思维 镰刀型细胞贫血症的病镰刀型细胞贫血症的病因是什么？因是什么？第5页/共33页l事实： 1 1、19041904年，美国的一位医生在年，美国的一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为病称为“镰刀型细胞贫血症

3、镰刀型细胞贫血症”。在缺。在缺氧情况下，患者的红细胞由圆饼壮变氧情况下，患者的红细胞由圆饼壮变的像镰刀一样，严重时红细胞破裂，的像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。造成严重贫血，甚至死亡。第6页/共33页圆饼状的红细胞圆饼状的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞第7页/共33页l事实 2、科学家进一步研究发现，镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的一条多肽链上的氨基酸组成发生了变化。DNA测序发现，决定血红蛋白的相关基因也发生了变化。第8页/共33页镰刀型细胞贫血症的病因图解第9页/共33页1 1、病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？、病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？

4、2 2、填写出、填写出mRANmRAN上的对应碱基。血红蛋白的多肽连变化和基因上的对应碱基。血红蛋白的多肽连变化和基因变化之间有什么关系？变化之间有什么关系？分分 析析第10页/共33页基因突变的原因 自发突变:在没有人为因素的干预下，DNA在复制过程中一个碱基对也可能会被另一个碱基对取代。 人工诱变：在人为因素干预下发生的基因突变。如：利用X射线、激光等物理因素，亚硝酸盐等化学因素、以及病毒、细菌等生物因素来处理生物，会使生物发生突变的概率大为提高。第11页/共33页基因突变的特征基因突变的频率很低基因突变的方向是不确定的基因突变属于偶然的随机事件第12页/共33页基因突变的频率很低不同生物

5、的不同基因的自发突变频率第13页/共33页基因突变的方向是不确定的果蝇眼色遗传的不确定性示意图果蝇眼色遗传的不确定性示意图第14页/共33页基因突变属于偶然的随机事件基因突变可以发生在生物个体发育的基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期任何时期。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DNADNA分子分子上或上或同一同一DNADNA分分子的不同部位子的不同部位上。上。第15页/共33页基因突变的意义 是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。也揭示了生物性状的遗传规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。第16页/共33页二、基因重组概念分类意义积极思维第17

6、页/共33页基因重组：基因重组： 是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。基因重新组合的过程。核心概念核心概念第18页/共33页基因重组的分类 1、随机重组：减数分裂时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的基因也自由组合。组合结果可能产生与亲代基因型不同的个体。 2、交换重组：同源染色体之间遗传物质的交换。结果是导致染色体上基因的组成和排列次序的改变，从而可能出现新的性状。第19页/共33页同源染色体之间交换示意图第20页/共33页基因重组的意义是生物进化的源泉。是生物进化的源泉。是生物体多样性的重要是生物体

7、多样性的重要原因之一。原因之一。第21页/共33页积极思维积极思维玫瑰鸡冠和豆鸡冠从何而来？ 事实：研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰鸡冠和豆事实：研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰鸡冠和豆鸡冠交配，则子一代全部都是胡桃鸡冠。如果子一代胡桃鸡冠相互交配，鸡冠交配，则子一代全部都是胡桃鸡冠。如果子一代胡桃鸡冠相互交配，子二代出现子二代出现4 4种不同的性状。种不同的性状。第22页/共33页玫瑰冠RRpp豆冠rrPP胡桃冠RrPp胡桃冠RrPp胡桃冠玫瑰冠豆冠单冠第23页/共33页分 析1、子四代4种表现型对应的基因型是什么？2、为什么子二代会出现亲代没有的性状？第24页/

8、共33页三、重组DNA技术1973年，美国科学家科恩等将两种不同生物的DNA分子进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。这个过程需要能在特定位置上切割DNA分子的限制性内切酶和能将DNA片段连接起来的DNA连接酶。第25页/共33页限制性内切酶作用示意图第26页/共33页重组重组DNADNA技术技术： 是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因转是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。产物的技术。核心概念第27页/共33页重组DNA技术的一般过程第28页/共33页基因工程虫灾后的抗虫棉和普通棉STSSTS链接链接 转基因生物的安全性问题 重组DNA技术的应用第29页/共33页STS链接：重组DNA技术的应用重组DNA技术是基因工程的核心技术基因工程在特殊蛋白质的生产中显示了巨大的应用价值。基因工程中的转基因技术可以使人类按照自己的愿望定向的