《基因突变上》PPT课件.ppt

第1节 基因突变和基因重组,第5章 基因突变及其他的变异,变异的类型,可遗传的变异：,不可遗传的变异：,基因突变,染色体变异,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,镰刀型贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却成弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂引起溶血性贫血，甚至造成死亡。,正常型红细胞 镰刀型红细胞,案例1：,什么原因导致这种症状的产生的呢？,案例一：分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GA,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,T,A,U,A,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,直接原因,根本原因,镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基被替换引起的一种遗传病。,病因：,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,基因的碱基序列还可能发生哪些变化也会导致基因结构改变？,(一)概念：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,一 基因突变,基因结构改变,本质：,产生原基因的等位基因,结果：,异亮氨酸,碱基对替换,精氨酸,探究：基因突变对蛋白质的影响,DNA,ACC UCC AAA UAC CGU,mRNA,1.如果在基因中缺失1个或2个、3个碱基对，翻译成的氨基酸序列如何变化？,2.如果增加1个或2个、3个碱基对呢？,ACC UCC AAA UAC CGU,ACC CCA AAU ACC GU,ACC CAA AUA CCG U,ACC AAA UAC CGU,ACC UCC AAC AUA CCG U,ACC UCC AAC CAU ACC GU,ACC UCC AAC CCA UAC CGU,缺失,1个,2个,3个,增加,1个,2个,3个,【自主学习】,究竟是什么原因导致基因突变呢？,(二)基因突变的原因,外因：,物理因素：,化学因素：,生物因素：,X射线、激光等,亚硝酸盐、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,内因：,自然条件下DNA偶尔复制错误,1、在生物界普遍存在普遍性,探究 基因突变有何特点？,2、基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，或同一DNA分子的不同部位,2、在生物体内随机发生随机性,3、可以向不同的方向突变不定向性,4、突变频率低低频性,据估计，在高等生物中，大约105-108个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发生基因突变。,基因突变对生物体是有害的，还是有利的？,大多数基因突变对生物体是有害的,5、多害少利性,(三)基因突变的特点,1、镰刀型细胞贫血症患者(aa)不到成年就会死亡。可是在非洲疟疾流行的地区，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，对疟疾有一定的抵抗性。,基因突变的有害性是相对的.,资料：,2、一种果蝇的突变体在21气温下，生活能力很差，但当温度上升到25时，生活能力大大提高。,基因突变发生在体细胞与生殖细胞，对生物体产生的影响相同吗？,一般不能传给后代（植物通过营养生殖也可传给后代。）,可以通过受精作用直接传给后代,体细胞,生殖细胞,(四)基因突变的结果,不改变,2.一定会引起遗传信息的改变吗？,3.一定会引起性状的改变吗？,1.会改变基因的数量和基因在染色体上的位置吗？,一定,一个基因突变后产生的是它的等位基因,可能发生隐性突变显性纯合子突变成杂合子（AAAa）,基因突变通常会引起生物性状的改变，但并不是一定引起生物性状的改变，因为：,一种氨基酸可能有几种密码子（密码子简并性）,请思考：,基因中碱基对的替换，是否一定会引起氨基酸的改变？,0,1,肽链：起始-缬-异亮-亮-甘-终止,肽链：起始-甘-天冬-脯-精-缬-,-TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT-,-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-,DNA,突变前,突变后,基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？,多,中性突变学说碱基对改变不一定引起变异,不一定。,碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,理由：某些DNA片段不一定控制蛋白质的合成；,一个氨基酸有多个密码子；,一些蛋白质中的氨基酸种类改变，不一定影响其正常功能。,基因突变都会遗传给后代吗？取决于？,配子中发生基因突变，可以通过受精作用传递给后代。体细胞中发生基因突变，一般不传递给后代，,基因突变在什么时期发生？,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,但植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。,（五）基因突变的意义,基因突变是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料.,基因突变,产生新基因形成新性状生物进化的原始材料,生物变异的根本来源,批判性思维,有人认为基因突变率低，大多有害，故认为它不可能为生物进化提供原材料，你认为正确吗？为什么？,这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对于生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。,二、基因重组,（一）、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.,（二）发生时期:,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局部互换.,减数第一次分裂前期,减数第一次分裂后期,意义,是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。,a、非同源染色体上的非等位基因自由组合,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。,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,上一页,220=1048576,类型,240,减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,基因结构的改变,控制不同性状的基因的重新组合,主要在DNA复制期,有性生殖过程,产生新基因,产生新的基因型,基因突变和基因重组,所有生物,有性生殖的生物,针对一个基因,2对或2对以上基因才会发生,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减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变2、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,3、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4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起 A.遗传性状改变 B.遗传密码改变 C.遗传信息改变 D.遗传规律改变,5、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6、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,小结,一、基因突变 1概念2原因3特点4意义二、基因重组 1概念2发生时期3意义,镰刀型细胞贫血症是一种致死性疾病，它的纯合子患者有的在童年就死去。杂合子患者的寿命虽也不长，但它能抵抗一种流行于非洲的疟疾，它也是一种致死性疾病。携带正常血红蛋白基因的纯合子个体死于疟疾的概率也很高、常常来不及繁殖后代就已死去，而杂合子对疟疾有一定的抗性，尚能繁衍下一代，这是因为杂合子患者加速被感染红细胞的破坏而中断疟原虫的生活周期的缘故。自然选择的结果是出现一个等位基因的群体，它使纯合状态的有害作用和杂合状态的抗疟疾作用处于平衡中。,从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。所产生的突变基因就是原基因的等位基因。因此说等位基因的产生是基因突变的结果。,下列有关基因突变的说法，不正确的是()A.自然条件下，一种生物的突变率是很低的 B.生物所发生的基因突变一般都是有利的 C.基因突变在自然界的中广泛存在 D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的根本来源,基因突变可发生在个体发育的任何阶段，以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。”“由于自然界中诱变剂的作用或DNA复制、转录、修复时偶然出现的碱基配对错误所产生的突变称自发突变。,浙江大学精品课程网遗传学相应部分，上面是这么说的：“基因突变的时期：1生物个体发育的任何时期中均可发生突变，即体细胞和性细胞均能发生突变。2性细胞的突变率高于体细胞：性细胞在减数分裂末期对外界环境条件的敏感性较大；性细胞发生的突变可以通过受精过程直接传递给后代。,