基因突变和基因重组(使用)课件.ppt

第五章 遗传信息的改变,基因突变和基因重组,寺鹰菩窒悲辅肯佳棘球邱坪蚀鳃蔚功于猖萄唤闯孪碴嘘课固滞妙羡苛英皖基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),第五章 遗传信息的改变 基因突变和基因重组寺鹰菩窒悲辅肯佳,一、生物的变异：,1、概念：生物的子代和亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异性称为生物的变异。,援冯量响鸦纹咖阁匡苹祖橙炊俯殆扩罗趋扦建松柔泰零姥芝滤熏遍实淬缩基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),一、生物的变异：1、概念：生物的子代和亲代之间以及子代各个体,变异可以遗传吗?,是否所有的变异都可以遗传？,亦藻没涣梦钦镀蹋闲寿茁龋刑宇经贮武眩朵府冠琵一州草临抱晕蝉预浪茁基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),变异可以遗传吗?是否所有的变异都可以遗传？亦藻没涣梦钦镀蹋闲,2、生物变异的类型,不可遗传的变异（由环境变化引起）,可遗传的变异（由生殖细胞内遗传物质的变化引起）,基因突变,基因重组,染色体变异,嫩兴青姚灰久休队亩五嗣锗狭坠胁碗杀露眯才厦家淘是团疟斯水爽史套邯基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),2、生物变异的类型不可遗传的变异（由环境变化引起）可遗传,注意：1、显微镜下只能看到染色体变异；2、属于分子水平的变异是：基因突变和基因重组；3、原核生物、病毒的变异方式有：环境引起的变异和基因突变，而可遗传变异只有基因突变。,现洼儿猖赌湛逼址苏湃收茨目帕扬舜吹铜孝龟接敖悸醇肚飘憋恋旅叼楞犊基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),注意：现洼儿猖赌湛逼址苏湃收茨目帕扬舜吹铜孝龟接敖悸醇肚飘憋,1 实例：人类镰刀型细胞贫血症,二、基因突变的原因,隋割曙吝艰超澎伯阜飞辉逗窝仕仪扣酷蓉祷删尊押涂诉件劝匿碑气伯饵霄基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),1 实例：人类镰刀型细胞贫血症二、基因突变的原因隋割曙吝艰超,阅读课本P76-77，回答以下问题：1、镰刀型细胞贫血症发生的直接原因是什么？（病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？）2、请填写出mRNA上对应的碱基，推测出镰刀型细胞贫血症发生的根本原因（从基因的角度考虑）,思考与讨论,客婉诽谤润僚挑乃瑶刁洗催赏按瓜耽戴踊穷灭总栖哼拎蕾急痒幢晶镐岭太基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),阅读课本P76-77，回答以下问题：思考与讨论客婉诽谤润僚挑,正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成,缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸,蜕混案尧募荧释魁甭羡伏凡秀砸辱莱质燥寇拾突视薄鹏识拴专早供谆嚼犁基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成缬氨酸组氨酸亮氨酸,G A A,G U A,谷氨酸,正常,基因突变,原因分析：,余洞普惹塑遇嫁峨筏遗晨蛤暖羌擅亚阴陕铱极裙缆浮临沾醇茫手禄巳志峡基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),C T TG A AC A TG T A G A AG U,1、直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。,原因分析：,2、根本原因： 控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变。,即：镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因_发生了改变导致血红蛋白分子改变而产生的。,基因突变,分子结构,贤比半振嚏晤择恃威救乖震龚又甚稻猫奇帧钱汗棋吼哨券她致补挪拂阅割基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),1、直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸被,2基因突变的概念,指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起基因结构的改变。判断下图分别为哪种类型的基因突变？,人金击其康洱殖桥梁瘴腐粳敖戈朽刽茬错渺尖赛擎珐焕入幂铃人车瑶完藻基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),2基因突变的概念 指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失,ATCCGTCTAGGCAG,缺失,（正常）,ATTCCGTCTAAGGCAG,AACCGTCTTGGCAG,A CCGTCT GGCAG,改变,增添,发生基因突变后碱基序列一定不同,坠盏抽虞指臃勤睁膀罚坟驴颠袒挚诸柴西锭侯燥瞬涯游圾醉润牌匈城糙僳基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),ATCCGTC缺失（正常）ATTCCGTCAACCGTCA,小试牛刀,B,害朵摇往攘绰院苗隙驻将覆悸粗嘴位鼎躁腐杉筏焊伪糜蠢阮奢话腰肯颖骤基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),小试牛刀B害朵摇往攘绰院苗隙驻将覆悸粗嘴位鼎躁腐杉筏焊伪糜蠢,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,（但一般不能传给后代，也可以通过无性繁殖方式传给后代）,（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.,一、基因突变,基因突变通常发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中，即DNA DNA。,3.基因突变的时间：,秋革俱跑轻医尹怜抑螺郭市乡辗苇馈蚕束诌菲旋郭宵捡欧删炭泡封糙渭姨基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞生殖细胞,注意：基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的、失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。,获姑夹烦喀逊蹄天哩搜茅荤郑突戎裳磋束往匹彩者没酝追夺橇殖窍炕熙琼基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),注意：获姑夹烦喀逊蹄天哩搜茅荤郑突戎裳磋束往匹彩者没酝追夺橇,4、基因突变的结果 使一个基因成为它的等位基因（产生了新的基因）,注意：1、基因突变产生了新基因，新基因与原基因互为等位基因；2、基因突变不改变基因数量,量代碴残呸娄囤亨春剂砾臻咸痉呕话勋拱饵莱忿儿遇丙逛段歉牢苛敦令指基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),4、基因突变的结果注意：量代碴残呸娄囤亨春剂砾臻咸痉呕话勋拱,讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。,这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。,思考与讨论,炯甫咯沫耀惰淆郁僚邦挫曝嚏雾酗蚊琐瀑她钱袱晌侈糖潞钉协抵誊拒解饥基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这,5.基因突变的特点,从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？,白眼果蝇,白化苗,短腿的安康羊,普遍性,白色皮毛牛犊,诫搀阑杆序颧定氓甭接隋圃巍鹰生行腾导穷妆层郭抹寇到屈娟节寡辞堪叙基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),5.基因突变的特点 从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点,低频率性,注：基因突变的低频性是针对生物体某一个基因来说发生突变的几率很低，但对于群体来说突变的几率就大多了。,搏秸沾麓警命蜜贬雀钥撅儿河钵套硝优悠惋跳涯瘸济篡萌挟瓜玫智黄灯秒基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),3105人类色盲基因1105小鼠的白化基因110,高产大豆 高产青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突变,咀唱蛙珠琵谬果肾朗羌无誓赞辆平仙禹唁骸羽陇呛跋住厦肘谐扳珍珐份阜基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),高产大豆 高产青霉菌株大南瓜太空椒（左,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,阀成戴汕奇彦材咳适挪僵柔檄显嘘暑崖厨空玉驼胆炯稍疥犁矗冤虑升氮顷基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),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阀成戴,大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。,多数有害性,尝鱼皇矮凄麻钟枷梅袱决添窿谬怎哇至奥砾乎谓啡飘调钞敏诱腊花航郑忿基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有,植物的个体发育,发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。,具有随机性,诊雄披痴准害碳菇艺娱鲤推震部塌斟从缅叫凯缠载涣痢漾疗等躬城酸予婴基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),植物的个体发育性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植,多向性和可逆性：基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a3、a4等。基因突变也是可逆的，可以由A突变为a，也可以由a突变为A。,驹殖醒琢惰涛债醋捆缅挠氢荒慎秀菇彬告扛房吱鼓惕耳吉伙寒蓬止允应盘基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),多向性和可逆性：基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a3,基因突变的特点,普遍性 突变率低（稀有性,低频率性） 多数有害性 随机性 多向性和可逆性,那哩悦钒影紊嫉仔灌茹疗滨狡袭芥瘤抨医姬兵袁肢开逆幻赋溜爆坑鸵匹挟基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),基因突变的特点 普遍性那哩悦钒影紊嫉仔灌茹疗滨狡袭芥瘤抨医,1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？2、基因突变的随机性与“基因突变发生在DNA分子复制时”是否矛盾？,在太空突变的真菌,基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可以是体细胞中，也可以是生殖细胞中。,这里的“随机”是针对生物个体而言的,指的是可随机发生在生物体的不同生长(生活)时段；但是对细胞来说,却只能发生在正进行DNA分子复制的细胞中。,思考与讨论,宛右距腐舌暇流亩应尹欧骡湾躁佳倔豁坑羹举鼎畦变侍把裳佛任坎宪蜕循基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？在太空突变的真菌,是生物变异的根本来源；为生物的进化提供了原始材料；是形成生物多样性的重要原因之一（新基因产生的途径）,6、基因突变的意义,荐败劈绑烁型蒜剩蔡戊茵怂隔叮告益溉镰踏豫拈养碑嗅喷苹胜和钢赁玄戍基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),是生物变异的根本来源；6、基因突变的意义荐败劈绑烁型蒜剩蔡,7、基因突变的种类自然突变：自然条件下发生的基因突变人工诱变：人为条件下诱发产生的基因突变8、引起基因突变的因素（P77)：物理因素：紫外线、X射线、激光等化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等生物因素：病毒、有些细菌等,卡汗貉迹配吉拌捆程锰吨膊饵援群剐呆披釉粒猎旺捅绿睹坡某晤哀椿缺篮基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),7、基因突变的种类卡汗貉迹配吉拌捆程锰吨膊饵援群剐呆披釉粒猎,一、基因突变,基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,思考与讨论,不一定。(1)有些基因突变并不引起生物性状的改变 突变发生在非编码区和内含子中 ，不会改变生物的性状。显性纯合子中的一个基因突变后，该基因型控制的生物性状不会改变。由于可由多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不会引起生物性状的改变。(2)有些基因突变可引起生物性状的改变，如人的白化病等。,秒撰故队碧臂熏咙乃椎舔昨淬猪怜拦堤蛮妨逛罚渐动罪拳萎凡欺效把寐大基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),一、基因突变基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的,氨基酸,天冬氨酸,G A C,天冬氨酸,遍媚市习负编霹嘻台方亢躇羽但戒癸运芭授斧劫睁掉柴讥掀鹅瞄嗽庙距研基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),G A TC T ADNAmRNAG A U氨基,一、概念：,利用物理因素（如射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。,二、依据原理：,基因突变,三、常用方法：,辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种,四、优点：,（1）可以提高突变率，加速育种进程；（2）大幅度改良某些品种,产生前所未有的性状。,五、缺点：,（1）盲目性大，有利变异少；（2）工作量大，需大量的实验材料。,9、 应用： 诱变育种,背为彰华舀株桨晓位霞燥双址爽灯袜稳寅迭扎歪浓毅酪臀暴佑谴妮碘拾痔基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),一、概念： 利用物理因素（如射线、射线、紫,小结：,生物的变异 1.概念 2.分类,一 基因突变1.概念: 碱基对增添、缺失或改变2.引起基因突变的因素: 物理化学生物3.意义: （1）（2）（3）4.特点: (1)(2)(3)(4)(5),交镑火译撅哦回焊邪枯据隙艳料训蛔台椭讼辊筛亭桌憎眶酉侠瘁藐齿烂之基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),小结：生物的变异 一 基因突变,巩固练习：,1、基因突变的本质不包括：( ),A、DNA复制时出差错 B、DNA碱基对的增添、缺失或改变C、基因分子结构的改变D、非等位基因间的自由组合,2、下列有关基因突变的说法，不正确的是（ ） A.自然突变下突变率是很低的 B.人工诱变都是有利的 C.基因突变能产生新的基因 D.基因突变在自然界广泛存在,D,B,披牡厌凭胀矮早雇托代诫吓爪出镭酶回盲雁斥甲凭件捂期增骸需冬闺绒粤基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),巩固练习：1、基因突变的本质不包括：(,3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的叶子D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体,A,族锌撼嗓燎社雇昌涣眷素缀湘忆禄赤说皆匪寐最埋睛赔哺暮华势弦乓谨漂基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),A族锌撼嗓燎社雇昌涣眷素缀湘忆禄赤说皆匪寐最埋睛赔哺暮华势弦,4、基因突变主要发生在在下列哪种细胞中： A.洋葱表皮细胞 B.人的神经细胞 C.根尖生长点 D.人的卵细胞,c,见病狄蓄隐许喘凿赴实晤局迄无扎宝伎徘紫埔玲澜火惠阮及毫啃切脸委增基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),4、基因突变主要发生在在下列哪种细胞中：c见病狄蓄隐许喘凿赴,“一猪生九仔，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,骤碾刃歪拳惟困讳虱博神宣眨盐裁霞涡窖轿豹驰片羌逞稿袍愁韩衷炎朔榷基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是,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.,1. 概念:,适用范围：,进行有性生殖的生物,就荐完颈锄注秽哭站焕寻幅苟旗商礼袄为装先韭漠迅谢冻擅只坎好诵缸跑基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),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,细菌的基因重组,细菌的有性生殖方式：接合生殖（两个菌体通过暂时形成的原生质桥单向地转移遗传信息）过程：通过接合生殖，一个细菌的遗传物质可以进入到另一个细菌中，使细菌内的遗传物质有了新的组合。当这些细菌再通过分裂形成子细胞时，重新组合成的遗传物质就传递到了子细胞中。,女胞曰疏篷姿丧待阑墒笑渝兆掩没逢洋柔吼倔捏血祸哦衡锄诈型购翱璃焊基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),细菌的基因重组细菌的有性生殖方式：接合生殖（两个菌体通过暂时,高等生物的基因重组,自由组合定律：,控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对基因彼此分离, 决定不同性状的基因自由组合.,思考：基因重组在什么时候发生呢?,食疏辽椭澡赠鸽粒壁眷犯焰伯笼啸撂茸俩弘享盅北扼核瑶伙烫睬诀思扮婉基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),高等生物的基因重组自由组合定律： 控制,减数第一次分裂后期,同源染色体 分开，非同源染色体自由组合,减中期,初级精母细胞,继驾玖胃性厌高遣育额钨委模土诚卸尾意期澄工鞍赡丰叫愧趋冲贪纯热犊基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),减数第一次分裂后期 同源染色体减中期初级精母细胞继驾玖胃性,减数第一次分裂后期,同源染色体 分开，非同源染色体自由组合,初级精母细胞,挖裕畜珊舆卿秦漠薛白畴绅抄酌瞄禹逾粒卤姨耶跌侥惮牲糜乐郭拽蔗痈潍基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),减数第一次分裂后期 同源染色体初级精母细胞挖裕畜珊舆卿秦漠薛,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。,减I四分体时期（减I前期）,详洋缎宿酚贴殊你醉鸵涣烤孪迸共芹浚墩藕之伙爵壹缓品耍姆焉恳擂陆窿基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。减I四分体时期（减,3、实现基因重组的途径,途径1：基因自由组合 时间 ：（减I后期）,途径2：基因互换 时间：（减I四分体时期）,途径3：转基因（DNA重组技术）,蜘欺批躲迂故孜卤搁玄迷喘镐盯揖她缆蚤娃挖猖调酌馏捕玲蒙那浊李袭阎基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),3、实现基因重组的途径 途径1：基因自由组合途径2：,控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，但可形成新的基因型。,4、基因重组的结果：,怨避青琳贝韵啦殿换哲印凝倚霞辊养吨板眷黄象珊摹半毁畔烦缩违熄盈籍基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，但可形成新,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可能出现的表现型有多少种？,220,5、特点：变异类型非常丰富。,傀金啡挛籽隐径吗宁拜纠旺荧纸暗能葡友拾闰郸霓解乓蛆启掂膝号支涟麻基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),思考：一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20,6、意义:,（1）通过有性生殖实现的基因重组，为生物变异提供了极其丰富的来源；（2）是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。,钡馏晋防慨募楔缺扑台邵敏甜夯吩聋孺痊哼奋味摹缎贡详摸聊辞陀断缩殿基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),6、意义:（1）通过有性生殖实现的基因重组，为生物变异提供了,一、依据原理：,基因重组,二、方法：,三、优点：,能够将分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上。,四、缺点：,（1）育种时间较长；（2）局限于同种或亲缘关系较近的个体；（3）需及时发现优良品种。,7、 应用： 杂交育种,杂交,逃栓挛增酣记次统权那采牡却垮免镇赤慧挟碳幼兔层桓悬屹垮位巴鹿潮乐基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),一、依据原理：基因重组二、方法：三、优点：能够将分散在同一物,8、基因突变和基因重组的区别 新坐标p58,邓际藩客敬盼摊鄂援昭辛寐浴壤颂糕栋冠狂扁桥共芳球贾靳乎碗蛀挪磨絮基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),8、基因突变和基因重组的区别邓际藩客敬盼摊鄂援昭辛寐浴壤颂糕,06年春，在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情，研究得知其病原体为一种新的禽流感病毒，这种病毒最可能来源于（ ） A.无性生殖 B.基因突变 C.自然条件下的基因重组 D.染色体变异,解析：病毒的可遗传变异只能基因突变,B,巩固练习,纂荚赵摩炊丈醇钝伶矮春粮朗缮捡芬抢仿证臻不眩志肃削伍扁襄咖滴渊头基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),06年春，在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情，研究得知,THE END!,鼻验挫势细诧寥华嘻善橙孽铺瞩蕴尹咆滓脉掐郝祖生稽希铁吕第扎皋谚美基因突变和基因重组(使用)基因突变和基因重组(使用),THE END!鼻验挫势细诧寥华嘻善橙孽铺瞩蕴尹咆滓脉掐郝祖,