基因突变和基因重组上.ppt

基因突变和基因重组(一),复习:表现型与基因型的关系,表现型,环境条件,基因型,复习:表现型与基因型的关系,表现型,环境条件,基因型,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,表现型,环境条件,基因型,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,表现型,环境条件,基因型,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,表现型,环境条件,基因型,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,表现型,引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异,环境条件,基因型,（改变）,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子。,不可遗传的变异,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍旧是普通的种子。,太空椒(经过太空遨游,也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。,太空椒(左)和普通青椒(右),太空椒(经过太空遨游,也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。,可遗传的变异,太空椒(左)和普通青椒(右),生物变异的类型,变异的类型,生物变异的类型,变异的类型,不遗传的变异,生物变异的类型,变异的类型,遗传的变异,不遗传的变异,生物变异的类型,变异的类型,遗传的变异,不遗传的变异,仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。,生物变异的类型,变异的类型,遗传的变异,不遗传的变异,仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。,由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。,生物变异的类型,变异的类型,遗传的变异,不遗传的变异,基因突变,仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。,由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。,生物变异的类型,变异的类型,遗传的变异,不遗传的变异,基因突变,基因重组,仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。,由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。,生物变异的类型,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,仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。,由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。,生物变异的类型,一、基因突变,(一)基因突变的实例,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。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。,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。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。,1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。,血红蛋白究竟出了什么问题？,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有两条肽链(共四条)上,第6位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,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有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸,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有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,随着分子遗传学的崛起,已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,红细胞 圆饼状 镰刀型,GUA,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,DNA,红细胞 圆饼状 镰刀型,GUA,镰刀型细胞贫血症病因分析,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,DNA,红细胞 圆饼状 镰刀型,GUA,镰刀型细胞贫血症病因分析,CTT,GAA,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,DNA,突变,红细胞 圆饼状 镰刀型,GUA,镰刀型细胞贫血症病因分析,CTT,GAA,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,DNA,突变,红细胞 圆饼状 镰刀型,GUA,镰刀型细胞贫血症病因分析,GTA,CTT,GAA,DNA片段,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,替换,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,替换,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,替换,缺失,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,替换,缺失,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,替换,增添,缺失,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，引起的基因结构的改变。,替换,增添,缺失,C C G C,G G C G,AT,TA,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，引起的基因结构的改变。,基因突变,替换,增添,缺失,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,异亮氨酸,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,异亮氨酸,精氨酸,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,异亮氨酸,精氨酸,精氨酸,由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考与讨论,A T C C G C,T A G G C G,正常,碱基对替换,T T G G C G,A A C C G C,DNA,mRNA,异亮氨酸,精氨酸,天冬酰氨,精氨酸,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,异亮氨酸,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,精氨酸,异亮氨酸,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,精氨酸,精氨酸,异亮氨酸,DNA,A T C C G C,T A G G C G,T A A G C G,A T T C G C,正常,碱基对替换,mRNA,精氨酸,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,碱基对的改变不一定会引起蛋白质的改变,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对缺失,A T C C G C,T A G G C G,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对缺失,A T C C G C,T A G G C G,苏氨酸,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对缺失,A T C C G C,T A G G C G,苏氨酸,丙氨酸,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对缺失,A T C C G C,T A G G C G,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对增添,A T C C G C,T A G G C G,A T A C C G C,T A T G G C G,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对增添,A T C C G C,T A G G C G,A T A C C G C,T A T G G C G,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对增添,A T C C G C,T A G G C G,A T A C C G C,T A T G G C G,异亮氨酸,异亮氨酸,精氨酸,DNA,mRNA,正常,碱基对增添,A T C C G C,T A G G C G,A T A C C G C,T A T G G C G,异亮氨酸,脯氨酸,思考：1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,碱基对的替换2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（AAAa）不直接编码氨基酸的基因片段发生突变,1(08上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）,A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个TC第100、101、102位被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T,B,精典例题,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信息改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传信息改变,精典例题,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信息改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传信息改变,引起基因突变的原因是？,1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。,引起基因突变的原因是？,1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。,引起基因突变的原因是？,2.苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基可以与DNA、RNA等结合，从而产生致癌作用。,3.乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。,引起基因突变的原因是？,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,辐射如：X射线、紫外线、激光等,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,辐射如：X射线、紫外线、激光等,如：亚硝酸、碱基类似物等,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,辐射如：X射线、紫外线、激光等,如：亚硝酸、碱基类似物等,包括病毒和某些细菌等,内部因素,外部因素,（二）基因突变的原因,物理因素：,化学因素：,生物因素：,辐射如：X射线、紫外线、激光等,如：亚硝酸、碱基类似物等,包括病毒和某些细菌等,内部因素,复制偶发错误、碱基组成改变,外部因素,（二）基因突变的原因,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞可以发生基因突变,生殖细胞中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,探究基因突变发生的时间？,1、“神七”带一批种子上天进行育种，你选“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？,DNA的复制,2、DNA的复制发生在什么时间？,分裂间期,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,白色皮毛牛犊,（四）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,白色皮毛牛犊,（四）基因突变的特点,特点1：普遍性,基因突变发生在生物个体发育的什么时期?,基因突变发生在生物个体发育的什么时期?,任何时期,基因突变发生在生物个体发育的什么时期?,任何时期,特点2：随机性,基因突变对生物的影响：,（1）对后代的影响：（2）对个体的影响：,小资料,小资料,特点3 低频性,白化病,白化苗,白化病,特点4 多害少利性,白化苗,白化病,特点4 多害少利性,为什么呢?,白化苗,白化病,特点4 多害少利性,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。,为什么呢?,白化苗,特点5 不定向性,基因突变的结果是：产生等位基因,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,普遍性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,普遍性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,普遍性：,随机性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,普遍性：,随机性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,普遍性：,随机性：,低频性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,多数有害,少数有利,普遍性：,随机性：,低频性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,多数有害,少数有利,普遍性：,随机性：,低频性：,多害少利性：,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,多数有害,少数有利,普遍性：,随机性：,低频性：,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,（四）基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低:105-10-8,多数有害,少数有利,普遍性：,随机性：,低频性：,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,不定向性：,（四）基因突变的特点,（五）基因突变的意义,（五）基因突变的意义,基因,（五）基因突变的意义,基因,突变,（五）基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,（五）基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,（五）基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（可能改变）,（五）基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（可能改变）,可以产生新的基因,（五）基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（可能改变）,可以产生新的基因,是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。,“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?,“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自由组合.,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自由组合.,2.类型:,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自由组合.,2.类型:,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,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自由组合.,2.类型:,基因的自由组合:,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,二、基因重组,Ab和aB,AB和ab,非同源染色体上的非等位基因自由组合,A,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,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自由组合.,2.类型:,基因的自由组合:,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,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自由组合.,2.类型:,基因的自由组合:,基因的交叉互换,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,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自由组合.,2.类型:,基因的自由组合:,基因的交叉互换,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.,二、基因重组,3.意义:,3.意义:,通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.,基因重组能否产生新的基因?,3.意义:,通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.,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、随机性、_、多数有害、不定向性。,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、随机性、_、多数有害、不定向性。,内部结构,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、随机性、_、多数有害、不定向性。,内部结构,能产生,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、随机性、_、多数有害、不定向性。,内部结构,能产生,细胞分裂间期(DNA复制时),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、随机性、_、多数有害、不定向性。,内部结构,能产生,细胞分裂间期(DNA复制时),低频性,2基因重组：控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。发生时期:_,2基因重组：控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。发生时期:_,基因重新组合,2基因重组：控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。发生时期:_,基因重新组合,不产生,2基因重组：控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。发生时期:_,基因重新组合,不产生,基因型,2基因重组：控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。发生时期:_,基因重新组合,不产生,基因型,减前期和后期,