基因突变与重组课件.ppt

1、黑老鼠,灰老鼠,黄老鼠,哼，什么杀虫药，对付俺老祖宗还差不多！,什么叫“生物的变异”？,是指亲子间和子代个体间的差异。,变异能否遗传？ 是否所有的变异都能遗传给后代？,普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种子,不遗传的变异,通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？,不可遗传的变异,太空南瓜王（经过太空遨游，也就是经过辐射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王,可遗传的变异,变异的类型,可遗传变异,生殖细胞内遗传物质 发生改变而引起的,不遗传变异,环境因素影响而造成的,可遗传变异的三种来源:,基因突变 基

2、因重组 染色体变异,第一节 基因突变和基因重组,基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症,镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。,血红蛋白结构异常：,寻找病因,肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？,基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症,蛋白质,氨基酸,异常,正常,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,G A,G A,DNA,根本原因,基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症,寻找病因,A,U,增添,缺失,改变,DNA的碱基还有可能发生什么样的变化？,由于DNA分子中发生的碱基对的改变、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。,一.基因突变的定义,想一想： 基因结构

3、处于什么状态时是最不稳定的？,2基因突变发生的时期？,细胞分裂的分裂间期。,A有丝分裂间期（体细胞）,B减数第一次分裂间期（生殖细胞）,但一般不能传给后代,可以通过受精作用直接传给后代,三 基因突变的结果：,使一个基因变成它的等位基因,你能确定突变出的等位基因的显隐性吗？,？,某生物发生了基因突变，能 否说其性状一定发生改变？,小组讨论：,不能,突变后转录形成的密码子决定的是同一种 氨基酸 不表达的基因发生突变 突变被显性性状掩盖（AAAa或AaAA）,【自主学习】,阅读书本P81最后部分，寻找诱发基因突变的原因。,究竟是什么原因导致基因突变呢？,3基因突变发生的原因？,引起基因突变的因素 （

4、致变因素）,A.自然突变:自然发生的突变,B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变,如:正常绵羊突变产生短腿安康羊,如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体,物理因素； 化学因素； 生物因素,例子,4.基因突变的类型,4基因突变的特点,普遍性:自然界的物种中广泛存在 随机性:可发生在任何时期 不定向性： 低频性:自然界突变率很低：10 5- 10-8 有害性:多数有害,少数有利,例子,Aa1或Aa2,一个基因突变后产生 的是它的等位基因,基因突变的意义,基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。,“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什

5、么原因产生的?,基因重组,二 基因重组,F2,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和aB,AB和ab,A,a,b,B,A,a,B,b,1.概念,指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,2. 类型,随机重组（自由组合）,交换重组（交叉互换）,3 意义:,通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.,基因重组能否产生新的基因？,表现型,基因型环境条件,不可遗传的变异,（改变）,（改变）,（改变）,基因突变 基因重组 染色体变异,可遗传的变异,小结,基因的分子结构发生了改变产生了新基因,基因的重新组合

6、，产生了新的基因型,细胞分裂间期，DNA分子复制时，碱基的种类、数目、排列顺序发生改变,外界条件的剧变和内部因素的相互作用,有性生殖过程中减数分裂,所有生物,只适应于真核生物有性生殖的核基因,是生物变异的根本来源，是基因重组的基础,是生物变异的重要来源是生物多样性的重要原因,很小,非常普遍,使生物产生可遗传变异，在长期进化过程中通过基因突变产生新基因， 为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的 基础,减数第一次分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换；减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?,1基因突变： 基因_改变，它_(能

7、或否)产生新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性、 随机性、 _、 多数有害、不定向性。 2基因重组： 控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。 发生时期：_ 特点：_,内部结构,能,细胞分裂间期（DNA复制时）,突变率低,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中,非常丰富,练 习,1、生物的变异有两种 和 。 2、可遗传的变异有三种来源 、 和 。 3、生物变异的根本来源是 。 4在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98的甲虫死了，约2的甲虫生存下来，生存下来的原因是（ ） A有基因突变产生的抗药性个体存在 B以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C约有2的甲虫未吃到沾有农药

8、的叶子 D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体,可遗传变异,不可遗传变异,基因突变,基因重组,染色体变异,基因突变,A,5下列关于基因突变的叙述中，正确的是 （ ） A基因突变发生在DNA的复制过程中 B基因突变都是有害的，不利于生物进化 C只有细胞核中的基因才会发生基因突变 D同源染色体上的成对基因往往同时突变,A,6、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. 基因分离 B. 基因重组 C. 基因突变 D. 环境刺激 7、下列不属于基因突变引起的变异是（ ） A. 果蝇的白眼 B. 血友病 C. 短腿安康羊 D. 猫叫综合征,8、若某基因原有30

9、3对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为（ ） 只相差一个氨基酸，其他顺序不变 长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 长度不变，但顺序改变 A、B都有可能,正常绵羊和短腿安康（中）,白化病患儿,太空椒,普通青椒,神奇的太空育种,继续,太空南瓜王,这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。,案例：,北京市民李发君的妻子朱继荣2002年8月初买了一辆新车作为上下班的交通工具，9月底就发现身上有大量出血点。10月被正规医院诊断为重症再生障碍性贫血（白血病），治疗5个月后宣告治疗无效病逝。由于苯中

10、毒可导致重症再生障碍性贫血，朱也是继买车后才出现病症，于是李在中国室内装饰协会下属的室内环境监测中心进行车内空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就是这辆新车。,如果没有这些因素， 基因突变会不会发生？,？,基因突变的类型,诱发突变： 自然突变：,在人为因素的干预下发生的基因突变。,在没有人为因素的干预下，基因产生的变异。,棉花 正常枝短果枝 果蝇 红眼白眼 家鸽 羽毛白色灰红色 人 正常色觉色盲 正常肤色白化病,你认为突变有什么特点？,常见突变性状：,结论一 基因突变具有普遍性,短腿安康羊（中）,资料一：,资料二：,基因突变可以发生在 1、生物个体发育的任何时期 2、可发生在细胞内不同的D

11、NA分子上 3、可发生在同一DNA分子的不同部位上,结论二 基因突变具有_性,随机,1.在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？,思考与讨论：,2.基因突变可能发生在哪些细胞中？,3.基因突变都能传递给后代吗？,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多， 突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,体细胞和生殖细胞均可,生殖细胞可以，体细胞一般不能传递,结论三： 基因突变的,资料三：,频率很低,白眼,W,血红眼,Wb1,象牙眼,Wi,樱红眼,Wc,杏红眼,Wa,伊红眼,Wc,浅黄色眼,Wb,微色眼,Wt,蜜色眼,Wh,珍珠眼,Wp,珊瑚色眼,W,结论

12、四：基因突变的方向是不确定的，可逆的,资料四：,绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。 镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)对疟疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。,结论五：基因突变的有害性是相对的，但害多利少。,资料五：,1、普遍性 2 、 随机性 3 、发生频率低 4、不定向性 5、少利多害性,五、基因突变的特征,六基因突变的意义,基因突变是

13、新基因产生的途径， 生物变异的根本来源，,为生物进化提供了最初 的原始材料.,七 人工诱变育种上的应用,1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？ 2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？ 3.人工诱变育种有什么优缺点？,诱变育种小结,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,原理：基因突变 优点：提高变异频率，加速育种进程， 创造新类型 缺点： 成功率低,有利个体往往不多 需大量处理材料 实例：,青霉素高产菌株 “黑农五号”大豆,基因突变,一、定义： DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 二、时间及结果 三、原因 自发突变 人工诱变：

14、 四、特征 频率低、不定向、随机性、普遍性、大多有害 五、意义 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。 六、人工诱变育种,物理、化学、生物因素,1、下面叙述的变异现象， 可遗传的是 A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C通过美容手术，单眼皮能变成双眼皮 D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花,D,练 一 练,2、人类能遗传给后代的基因突变常 发生在 A.减数第一次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期,c,3.诱发突变与自然突变相比， 正确的是 A都是有利的 B都是定向的 C都是隐性突变 D诱发突变率高,D,4.大丽花的红色( C )对白色( c )为显性，一株杂