基因突变和基因重组（优质课）课件.ppt

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1、1,t课件,基因突变 和基因重组,第5章第1节,2,t课件,表现型,基因型,+ 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异,3,t课件,生物界中的变异现象,4,t课件,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,什么叫“生物的变异”？,变异能否遗传？,5,t课件,6,t课件,两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事?,为什么这种变异性状不能遗传给子代？,分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.,以上都属于不可遗传的变异,7,t课件,太空

2、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,8,t课件,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,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,生物变异的类型,细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。,9,t课件,【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（ ）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑C、手术刀下的美女帅哥D、人类的色盲病,D,10,t课件,一.基因突变,基因突变的例子1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白

3、，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。,11,t课件,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、基因突变的实例-镰刀型细胞贫血症,12,t课件,U,A,_原因,根本,病因：镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。,直接原因,谷氨酸缬氨酸,DNA分子中碱基对替换,13,t课件,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,增添,缺失,替换,

4、基因结构,（一）基因突变的概念：,14,t课件,思考：1、碱基对替换时，一定会引起蛋白质的改变吗？,当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化,15,t课件,T A G G C G ,mRNA,碱基对增添,异亮氨酸,脯氨酸,DNA,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,1、碱基对增添时，一定会引起蛋白质的改变吗？,当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。,16,t课件,mRNA,DNA,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,1、碱基对缺失时，一定会引起蛋白质的改变吗？,正常,当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失点以后

5、的氨基酸一般都会发生变化。,从以上分析可以看出，碱基对的改变不一定会引起蛋白质的改变。碱基对的替换引起蛋白质的改变最小。,17,t课件,2、基因突变都会遗传给后代吗？,不一定。 若发生在配子中，可遗传， 若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。,3、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？,不一定，也可能是由环境改变引起的,18,t课件,赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是（ ） A一定是有害的 B一定是有利的 C有害的概率大于有利的概率 D既无利也无害,跟踪

6、训练一,D,19,t课件,(二)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,基因在复制的时候容易出现序列的错误，因此基因突变一般发生在分裂间期。,20,t课件,(三)基因突变对性状的影响,1.基因突变引起性状的改变,基因突变引起密码子改变，引起部分氨基酸改变，进而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状的改变。,2.基因突变不引起性状的改变,（1）由于多个密码子可对应同一种氨基酸，则有可能突变前后编码出的氨基酸相同。（2）基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A突变为a，此时性状也不改变。（3）某些基因突变虽然改变了蛋白质中个别位

7、置氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。（4）不具有遗传效应的DNA片段发生改变。,21,t课件,物理因素：,化学因素：,生物因素：,1、基因突变的原因：,如X射线、射线、紫外线、激光等。,亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等,包括病毒和某些细菌等。,外因,内因：,DNA分子复制偶尔发生错误，DNA碱基组成发生改变等,(四)基因突变的原因,22,t课件,(五)基因突变的特点,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 正常手指多指 正常肤色白化病,一 、在生物界普遍存在；,常见突变性状：,23,t课件,以植物的个体发育为例：,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,

8、任何时期,二、在生物体内随机发生；,24,t课件,粉玫瑰 红玫瑰,黄玫瑰 蓝玫瑰,25,t课件,三、基因突变是不定向的,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,经诱变处理的黑色家鼠产生的子代,显性突变,隐性突变,26,t课件,小资料,四、 突变率低；,27,t课件,白化苗,五、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。,28,t课件,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,29,t课件,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,30,t课件,有利的基因突变,31,t课件,(五)基因突变的特点,自然界的物种中广泛

9、存在,可以发生发生在个体发育的任何时期,自然界突变率很低：10-5- 10-8,(打破对环境的适应性)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：,32,t课件,思考与讨论：1基因突变能产生新的基因吗？2这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ?3自然环境会选择哪些个体生存下来？4基因突变对生物的进化有何意义？,(六)基因突变的意义,意义：基因突变是新基因产生的途径， 是生物变异的根本来源， 为生物的进化提供了原材料。,33,t课件,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

10、5公斤。,实例：“黑农五号”大豆 高产青霉菌株 太空椒,(七)人工诱变在育种上的应用,是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法,人工诱变能引起基因发生定向突变吗?,34,t课件,1.基因突变的结果是产生了一个新的基因，该基因与原基因是什么关系？2.基因突变染色体上基因的数量发生改变了吗？,等位基因,没有,思考：,基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，染色体上基因的数目和位置并未改变。,35,t课件,2、关于基因突变的下列叙述中，错误的是（ ）A基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变B基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而发生的C基因突变可以

11、在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起D基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的,跟踪训练,D,36,t课件,3、基因A与a1、a2、a3之间的关系如图，该图不能表明的是（）A 基因突变是不定向 B等位基因的出现是基因突变的结果C正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D这些基因的转化遵循自由组合定律,跟踪训练,D,转化发生在控制一种性状的一对等位基因之间，故遵循分离定律,37,t课件,4.基因突变是生物变异的根本来源，下列有关叙述错误的是（）,A.生物体内的基因突变属于可遗传变异B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因数很少C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改变D.基因突变的方向

12、与环境没有明确的因果关系,B,38,t课件,5.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小（）,A. 置换单个碱基对B. 增加4个碱基对C. 缺失3个碱基对D. 缺失4个碱基对,D,39,t课件,“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,40,t课件,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:,自由组合:,交叉互换:,减数第一次分裂的后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合,减数第一次分裂的前期（四分体时期），同源染色体上的非姐

13、妹染色体之间发生交叉互换.,41,t课件,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,自由组合,42,t课件,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,交叉互换,43,t课件,3、意义:,是生物变异重要来源，生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义。,44,t课件,1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？ 2、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基因型吗？3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？,不存在,不能,能,减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异受精过程中卵

14、细胞和精子的结合的随机性,45,t课件,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、_、 多害少利性、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：_ 特点：_,内部结构,能产生,细胞分裂间期（DNA复制时）,突变率低,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中(减数分裂),非常普遍,46,t课件,小结：基因突变和基因重组的比较,47,t课件,6、下面有关基因重组的说法，不正确的是（ ）A基因重组发生在减数分裂过程中 B基因重组产生原来没有的新基因C基因重组是生物变异的重要来源 D基因重组能

15、产生原来没有的新性状组合7、袁隆平培育的杂交水稻闻名世界，从遗传角度看，和普通水稻相比，杂交水稻增产的原因是（ ）A、基因重组 B、染色体结构改变 C、基因突变 D、人工诱变,跟踪训练,B,A,48,t课件,（1）该图为什么分裂什么时期？,（2）该细胞叫什么？,（2）分析造成B、b不同的原因？,减数第二次分裂的后期,次级精母细胞或第一极体,基因突变或交叉互换,49,t课件,1、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,D,精典例题,50,t课件,2、人类能遗传给后代的基因突变常发生

16、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,C,精典例题,51,t课件,1、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2、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,D,A,52,t课件,3、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,A,4、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,C,53,t课件,5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病,54,t课件,作业,1、熟练掌握基因突变和基因重组的概念、发生时间、产生原因和种类、特点、意义，下节上课前提问；2、完成相应的练习题，下节课进行讲解。,55,t课件,