基因突变和基因重组课件.ppt

1、,生物界中的变异现象,干旱 水肥充足,不遗传变异,可遗传变异,表现型,基因型,+ 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,不可遗传的变异,可遗传的变异,变异类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体畸变,基因重组,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,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开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花,C,精典例题,思考：为什么子二代会出现亲代没有的表现型？,YYRR,yyrr,YyR

2、r,基因自由组合,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,Y,y,r,R,Y,y,R,r,Yr和yR,YR和yr,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,基因重组：,2、定义：,1、类型,（1）自由组合型：,非同源染色体上非等位基因 的自由组合。,同源染色体非姐妹染色 单体间发生等位基因的交叉互换。,（2）交叉互换型：,具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖过程时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。,思考1：基因重组能否产生新的基因？ 能否产生新的基因型？,思考2：果蝇的体细胞有4对同源染色体，根据自由组合规律计算，一只雄果蝇能产

3、生多少种染色体不同的精子，一只雌果蝇能产生多少种染色体不同的卵细胞？,非常丰富,3、特点,思考：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）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有 种。,220=1048576,4、意义：,通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。,1910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，称镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡

4、。,二、基因突变,(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异常，一条多肽链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,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_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_产生的。,病因：,替换,根本,直接,相应性状的改变（可能）,相应蛋白质的改变（可能）,相应氨基酸的改变（可能）,mRNA分子中的碱基发生变化,DNA分子中的碱基对发生变化,具体变化过程:,增添,缺失,替换,机理：DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的基因结构的改变

5、。,增添,缺失,替换,（二）基因突变的概念：,基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生 改变的现象或过程。,思考与讨论：,基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,1、基因突变的定义：,发生基因突变的基因与原来基因相同吗？,实质：产生新基因,（3）上述时期发生的基因突变一定能遗传给后代吗？,（2）基因突变主要发生在细胞分裂的那一时期？,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,（一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考？,2、

6、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 3、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,D,D,精典例题,(三)基因突变发生的时间？ Why？,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,生殖细胞,中可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,中也可以发生基因突

7、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。,4、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.减数分裂的间期 D.有丝分裂间期,C,精典例题,(四)基因突变的结果和意义,产生新基因,引发生物变异,生物变异的根本来源，为进化提供原材料，,常见突变性状：,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 ：正常色觉色盲 正常肤色白化病,基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基因，即产生了新的基因。,基因突变的意义：,(五)基因突变的类型,形态突变 生化突变 致死突变,蛋白质,消化吸收,细胞内苯丙氨酸,苯丙酮酸,酪氨

8、酸,苯丙氨酸羟化酶,(六) 基因突变的因素,物理因素,化学因素,生物因素,基因突变的因素,各种射线的照射、温度剧变等,亚硝酸和碱基类似物等,病毒和某些细菌等,七、基因突变的特点,、普遍性：,基因突变可发生在任何生物的任何时期,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。,、多方向性： 基因突变是不定向的。,、可逆性：,小资料,、稀有性： 突变率低；,白化苗,、有害性：大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。,并指,小结：基因突变与基因重组的比较,碱基对增添、缺失、替换引起 基因结构变化，,产生新

9、基因,不产生新基因，产生新基因型,生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料,有性生殖中，控制不同性状的 基因重新组合的过程,普遍性、随机性、稀有性、多害少利性、不定向性。,非常丰富,自发突变、诱发突变,细胞分裂间期，DNA复制 过程中,减数第一次分裂前、后期,生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。,非同源染色体非等位基因自由组合与交叉互换,基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。,细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增加或缺失。,不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。,减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的交换。,生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。,生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。,有性生殖中非常普遍。,突变频率低，但普遍存在。,比较归纳：,基因突变和重组引起的变异有什么区别?,1基因突变： 基因_改变，它_新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性、多方向性、_、 多数有害、可逆性。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,能产生,细胞分裂间期（DNA复制时）,稀有性,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中