5.1基因突变和基因重组_用.ppt

1、第5章 基因突变及其他变异,如果DNA分子复制时发生类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？可能对生物体产生怎样的影响？,对生物体有的有害，有的有利，有的既无害也无利,如果基因中碱基对发生变化，我们称这种变化为_,基因突变,第一节 基因突变和基因重组,(一)基因突变的实例,人类镰刀型贫血病的形成,镰刀型细胞贫血症的病因分析,病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？,脯氨酸谷氨酸谷氨酸, 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 ,正常,异常,一、基因突变,镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗 传病，是由于基因的_发生了改变产生的。,思考与讨论（P81）,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,病

2、因：,基因突变,分子结构,根本,直接,转录,翻译,脱水缩合,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基发生变化,DNA分子中的碱基对发生变化,具体变化过程:,这种变化可否遗传? 如何遗传？,可以遗传,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给 下一代.,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,基因突变的概念：,请思考：,基因突变都会遗传给后代吗？取决于？,若发生在配子中，可遗传； 若发生在体细胞中，一般不能遗传； 有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。,

3、直接病因,根本病因,转录,翻译,脱水缩合,同义突变,错义突变,错义突变,基因突变的实例碱基数目增减,肽链： 起始-缬-异亮-亮-甘-终止,肽链： 起始-甘-天冬-脯-精-缬-,突变前,突变后,例：自然界中，一种生物的某一正常基因及其突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因：精氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸 突变基因1：精氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸 突变基因2：精氨酸、亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸 突变基因3：精氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、酪氨酸、丙氨酸 根据上述的氨基酸序列，确定3种突变基因DNA分子的改变可能是（ ） A.突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因

4、3为一个碱基的增添 B.突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添,A,1、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 2、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

5、点以后的遗传密码改变,(二)基因突变的原因,物理因素,化学因素,生物因素,外因,内因：,DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。,太空椒,普通青椒,神奇的太空育种,(三)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,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变,（可以通过受精作用直接传给后代）,3、人类能遗传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,(四)基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时

6、期,自然界突变率很低：105- 10-8,普遍性:,随机性:,低频性:,不定向性：Aa1或Aa2,等位基因是如何产生的？,少利多害性:,按来源分_与_,自然突变,人工诱变,1791年，在美国新英格兰的一户农民赛斯怀特家的羊群里，发现了一只背长腿短且略弯曲的雄绵羊。由于腿短，它跳不过羊圈篱笆，故而易于圈养。经过怀特的精心选育，一个新的绵羊品种-安康羊（Ancon sheep）产生了。但安康羊在1870年左右绝种了。这种短腿羊，最初是在其亲代的生殖细胞中的基因产生了变化而导致的。,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。,遗传密码里一个字母的错误，就能使人

7、在十几年里过完一生 。据估计在世界范围内，平均每万到万个新生儿中就有人患有此症。患病的孩子虽然出生时看似,正常，但一年多后就会出现加速衰老症状，皮肤出现皱纹，头发掉落，患上老年人常见的心血管疾病、关节僵硬等。他们衰老速度相当于正常儿童的至倍，通常在岁左右因心脏病发作或中风等而死亡。,2003年8月28日，吉隆坡宠物展上展出了一只珍贵的加拿大无毛猫。据说在1966年的多伦多市，一头家猫产下一只没有毛的小猫，这个自然的基因突变便诞生了今天为人认识的加拿大无毛猫。,玉米白化苗（右上）、人类六指（右下）、人类白化病（左下）。,资料八：果蝇的白眼基因的突变率大约是410-5，玉米的皱缩种子基因的突变率是

8、10-6，小白鼠的白花基因的突变率是10-5，人类的血友病（A型）基因的突变率约是310-5。,人的ABO血型: IA 、 IB 、 i,资料九：小鼠毛色：A+ Ay a （灰） （黄） （黑） 小鼠可以突变为灰色、黄色或黑色。,2020/10/15,基因突变的结果：,一个基因突变后产生的是它的等位基因,基因突变,有关基因突变的几个注意点：,（1）发生的时间,有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,（2）基因突变不改变染色体上基因的数量， 只改变基因的内部结构，使一个基因变成 它的等位基因（Aa或aA）。,根据对性状类型的影响，可将基因突变分为,显性突变：a-A 性状发生改变,隐性突变：Aa

9、性状不改变,根据诱变时的状态，可将基因突变分为,自然突变：在自然状态下发生的基因突变,诱发突变：在人为条件下诱发的突变,在一个种群中发现两种突变的性状，其中A种性状无论繁殖几代都不变，而B种突变性状繁殖到第三代又有37.5%的性状回复到原来的性状，以上A、B突变分别属于（）A隐性突变和显性突变 B人工诱变和染色体变异 C显性突变和隐性突变 D都是隐性突变或者都是显性突变,A,野生果蝇约有0.1%的突变个体是宇宙辐射引起的，这种突变为（）A隐性突变 B显性突变 C诱发突变 D自然突变,D,某种群中发现一突变性状，连续培养三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为 （ ） A显性突变（dD） B

10、隐性突变(Dd)C显性突变和隐性突变 D人工诱变,A,有人认为，自然条件下基因突变率很低，而且大多数对生物体而言是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？,（五）基因突变的意义,1、可能产生新的性状 2、基因突变的结果产生新基因（等位基因） 3、是生物变异的根本来源 4、是生物进化的原始材料,“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?,基因重组,二、基因重组,1、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.,2、类型:,3、意义:,基因重组是变异的来源之一，对生物进化具有重要意义.,基因的自由组合:,基因的交叉互换:,基因

11、重组能否产生新的基因？,非同源染色体上的非等位基因的 自由组合,同源染色体上的非姐妹染色体之间 发生交叉互换.,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,根本原因,同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的 交叉互换,基因重组是通过有性生殖来实现的,碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变,有性生殖过程中， 控制不同性状的基因重新组合,分裂间期DNA复制时,减四分体时期或后期,自然突变、诱发突变,自由组合、交叉互换,产生新基因,不产生新的基因，产生新的基因型,生物进化的根本来源,形成生物多样性的重要原因之一,诱变育种,杂交育种,基因突变和基因

12、重组的比较,所有生物,真核生物有性生殖核遗传,变异的类型,遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,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。,遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,小结,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,练习,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 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

13、,物理辐射 化学药剂 (3)生物因素,诱变因素的种类 （外因）,正常基因,碱基对（增减或改变）,碱基序列（改变）,遗传信息（改变）,突变基因,基因的可变性 （内因）,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_新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性、随机性、 _、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：_,内部结构,能产生,细胞分裂间期（DNA复制时）,低频性,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中,1、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增

14、多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变,2、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组,3、生物变异的根本来源是 A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异 D基因突变,4、基因重组发生在 A减数分裂形成配子的过程中 B受精作用形成受精卵的过程中 C有丝分裂形成子细胞的过程中 D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中,5、观察肿瘤切片，下列有关其中细胞的叙述中，正确的是 A.所有细胞经减数分裂增殖 B.所有细胞中都可见到基因突变 C.所有细胞都能合成蛋白质 D.所有细胞中DNA含量都相同,6、生物界是千姿百态，多种多样的，这都