第1节基因突变.ppt

1、基因突变和基因重组,四川省绵阳中学：邓晓娟,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,生物体性状的改变就是生物的变异,这种变异性状能不能遗传给子代？,不能，是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,属于不可遗传的变异,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,属于可遗传的变异,变异的类型,可遗传的变异：,不可遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境改变引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,由于遗传物质发生了改变，其后代可能继承这种改变,一、变异及变异的类型,变异：生物体性状的改变,19

2、10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。,(一)基因突变的实例,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 ,思考与讨论（教材P81）,A,U,A,T,直接原因,根本原因,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基发

3、生变化,DNA分子中基因的碱基对发生变化,具体变化过程:,（二）基因突变的概念：,基因的分子结构发生改变,注意：1、产生了新基因，不改变基因数量和基因所处位置,2、基因突变发生的时期：间期DNA复制时,（三）基因分子结构改变的类型：, , , , , , ,增添,缺失,替换,思考：1、碱基对替换时，一定会引起蛋白质的改变吗？,当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化,T A G G C G ,mRNA,碱基对增添,异亮氨酸,脯氨酸,DNA,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,2、碱基对增添时，一定会引起蛋白质的改变吗？,当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以

4、后的氨基酸一般都会发生变化。,mRNA,DNA,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,3、碱基对缺失时，一定会引起蛋白质的改变吗？,正常,当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。,1.哪一种突变引起的变化最小？基因突变发生的时间？,碱基对的替换引起蛋白质的改变最小；,2、基因突变都会遗传给后代吗？,不一定。若发生在配子中，可通过有性生殖遗传，若发生在体细胞中，一般不能遗传。有的可通过无性生殖遗传,4、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？,不一定，也可能是由环境改变引起的,思考：,分裂间期（有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期）,3、基因突变在

5、基因层面的结果是什么？,基因突变产生了等位基因,显性突变：,如a A,隐性突变：,如A a,5.基因突变一定会导致性状的改变吗？,(1)、性状不改变,隐性突变：如AA Aa,突变前后转录出的密码子编码同一 种氨基酸（即遗传密码的简并性）,突变前后的基因均不表达,(2)、性状要改变,隐性突变：显性突变aaAa,终止密码提前或延后,遗传密码错位,突变前后转录出的密码子编码不同的 氨基酸,不一定,物理因素：,化学因素：,生物因素：,1、基因突变的原因：,如X射线、射线、紫外线、激光等。,亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素,包括病毒和某些细菌等。,外因,内因：,DNA分子复制偶尔发生错误，DNA

6、碱基组成发生改变等,(四)基因突变的原因,(五)基因突变的特点,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 正常手指多指 正常肤色白化病,1、在生物界普遍存在；,以植物的个体发育为例：,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,2、在生物体内随机发生；,3、基因突变是不定向的,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,经诱变处理的黑色家鼠产生的子代,显性突变,隐性突变,小资料,4、 突变率低；,白化苗,5、大多数突变是有害的,白化病,突变的有害或有利是相对的，是由生存环境决定的,突变的有害或有利是对生物本身而言，而不是对人类而言,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的

7、多指,人类的并指,镰刀形红细胞,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,思考与讨论： 1基因突变能产生新的基因吗？ 2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） ? 3自然环境会选择哪些个体生存下来？ 4基因突变对生物的进化有何意义？,(六)基因突变的意义,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， 为生物的进化提供了原材料。,“一母生九仔，连母十个样”，主要是什么原因产生的?,基因重组,小结：基因突变和基因重组的比较,基因结构发生改变，产生新的基因,控制不同性状的基因重新组合,主要发生在细胞分裂的间期,减数第一次分裂分裂的前期、 和减数第

8、一次分裂后期,DNA分子复制时，在外界理化因素 或自身因素的作用下，引起碱基对 的改变,同源染色体的非姐妹染色单体间 的交叉互换以及非同源染色体之 间的自由组合,可能性小，突变频率低,普遍发生在有性生殖的过程中， 产生的变异多,所有生物都可发生，具有普遍性,只发生在真核细胞的有性生殖过程中,产生新的基因,产生新的基因型,是变异的根本来源，为生物进化提 供原始材料,是形成生物多样性的重要原因之 一，对生物进化具有重要意义。,二、基因重组,（一）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.,（二）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

9、上的非姐妹染色体之间 发生局部互换.,二、基因重组,时间：,减数第一次分裂后期,部位：,时间：,减数第一次分裂的四分体时期,部位：,不改变基因种类，不改变基因在染色体上的位置,不改变基因种类，要改变基因在染色体上的位置,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）的生物减数分裂时，产生的生殖细胞有 种。,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,220=1048576,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,(三)、意义:,是生物变异重要来源， 生物多样性的重要原因之一， 对生物进化有重要意义。,1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？ 2、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基因型吗？ 3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？,不存在,不能,能,减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,思考：,4.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