5.1基因突变和基因重组.ppt

1、,第1节 基因突变 和基因重组,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,可遗传的变异,生物的变异:生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异。,不遗传的变异：,基因突变 基因重组 染色体变异,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,生物变异的类型,一、基因突变,圆饼型的红细胞,镰刀状的红细胞,基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症,1910年赫里克医生接诊了一位贫血病患者,镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红

2、细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。,病因分析,DNA的碱基对发生了替换,病因分析,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,替换,增添,缺失,基因结构,1、基因突变的概念,本质：基因结构的改变，产生了新基因，出现新性状。,基因突变是否一定会引蛋白质性状的改变？,思考与讨论,基因突变都会遗传给后代吗？,结论:DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变,思考：1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小? 2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些?,碱基对的替换 一

3、种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（AAAa）,2、基因突变发生的时间,细胞周期中的分裂间期,A.有丝分裂间期 B.减数第一次分裂间期,体细胞中可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,生殖细胞中也可以发生基因突变,（可以通过受精作用直接传给后代）,DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。,1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 2、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为 300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

4、相比较，差异可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能,精典例题,3、基因突变的原因,自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误 诱发突变：,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,4. 基因突变的过程,基因突变是染色体上某一个位点上基因的改变，使一个基因变成它的等位基因。,5、基因突变的结果,即产生了新基因：原基因的等位基因。 基因突变是等位基因产生的根本来源。,隐性突变 显性突变,细菌 无抗药性抗药性 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

5、盲 正常肤色白化病,一、在生物界普遍存在普遍性,玉米白化苗,人类多指,短腿安康羊（中）,6、基因突变的特点,二、在生物个体发育的任何时期发生随机性,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。,不同发育阶段、不同DNA、DAN不同部位均可发生。,6、基因突变的特点,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,产生1个以上的等位基因,三 基因突变的不定向性,小资料,四 突变率低低频性,6、基因突变的特点,自然状态下，基因突变的频率是很低的。,白化苗,五 大多数突变是有害的,6、基因突变的特点,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环

6、境取得了高度的协调（打破对环境的适应性）,高产大豆 高产青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突变,白化病患者,有害的基因突变,白化玉米苗,畸形的雏鸭,人类的多指,基因突 变特点,可发生在任何时期,突变是不定向的,自然情况下突变的频率很低,(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利,回顾：等位基因是如何产生的？,生物界中普遍存在,想一想,基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？,不矛盾。,因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。,7、基因突变的意义,产生新基因 生物变异的根本来源 形成新性状 生物进化的原始材料,8、基因突变的应用,人工诱变育种 原理:运用

7、物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变， 获得优良品种。 实例:高产青霉菌株、太空椒、太空南瓜等,拓展 1以RNA为遗传物质的生物，其RNA上核糖核苷酸序列发生变化，也引起基因突变，且RNA为单链结构，在传递过程中更易发生突变。 2基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基对种类和数目的变化，基因的数目和位置并未改变。 3碱基对增添和缺失会引起mRNA上密码子及其编码的氨基酸的种类及数目的改变。碱基对替换不一定能引起mRNA上密码子编码的氨基酸种类的改变。,基因突变小结：,概念： 时间： 原因： 过程： 结果： 特点： 意义： 应用：,经典例题,1.诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都

8、是有利的 B都是定向的 C都是隐性突变 D诱发突变率高 2.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是 A、基因突变是不定向的 B、等位基因的出现是基因突变的结果 C、正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D、这些基因的转化遵循自由组合定律,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,二、基因重组,概念：基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。,基因重组能否产生新的基因？,1、概念,2、根本原因,基因自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的组合.,Ab和aB,AB和ab,A,a,b,B,A,a,B,b,基因交叉互换: 同源染色体上的非姐妹染色单体

9、之间发生局部互换.,A,A,B,B,b,b,a,a,2、根本原因,3、意义,是生物变异的来源之一， 是生物多样性的来源之一， 对生物的进化具有重要的意义。,4、基因重组的特点,1、变异概率高，几乎100% 2、只有通过有性生殖过程才能实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。,基因突变-基因重组,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,2.一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,在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是 （） 致使（ ) 如果酶和酶正常，酶活