山东省高中生物第五章基因突变及其他变异5.1基因突变与基因重组上课课件新人教版.pptx

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1、变异的类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,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,普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种子,不遗传的变异,黑老鼠,灰老鼠,黄老鼠,太空南瓜王（经过太空遨游，也就是经过辐射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王,可遗传的变异,科学史一,1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。,正常 异常,正常血红蛋白,异

2、常血红蛋白,1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。,科学史二,直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨 酸被缬氨酸替换。,病因分析,异常蛋白质,镰刀型细胞,DNA的碱基对发生了改变,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。,2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的 碱基序列发生了改变，变成了。,缺失,（正常基因片段）,替换,增添,1 2 3 4 5,基因突变的实质,（一）、基因突变的概念:,一、基因突变,指发生在基因水平上的变异。

3、是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。,若DNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的改变？,基因突变的本质是：,？,基因结构的改变，产生了新基因，出现新性状。,甲 乙 丙 丁,DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。,结论:,碱基对的增添、缺失,DNA,TAC CAT TAG GAT CCC ATT,mRNA,AUG GUA AUC CUA GGG UAA,DNA,TAC CCA TTA GGA TCC CAT T,mRNA,AUG GGA AAU CCU AGG GUA,DNA,TAC CAT AGG ATC CCA TT,mRNA,AUG GUA U

4、CC UAG GGU,议一议,（二）基因突变发生时间？细胞分裂间期DNA复制时（三）基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？前者可以；后者一般不能。（四）某自花传粉观赏植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。,基因突变的时间:,DNA复制时,有丝分裂间期(体细胞突变),减数第一次分裂间期(生殖细胞突变),1.在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？,思考与讨论：,2.基因突变可能发生在哪些细胞中？,3.基因突变都能传递给后代吗？,突变发生的时间越早，表

5、现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,体细胞和生殖细胞均可,生殖细胞可以，体细胞一般不能传递,二、基因突变的原因,（一）自发突变（内因）：自然条件下DNA偶尔复制错误（二）诱发突变（外因）：,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,基因突变的原因：,外因：一定的环境条件（生物因素、物理因素、或化学因素）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,（三）、基因突变的特点,普遍性：随机性：不同发育阶段、不同DNA、DAN不同部位均可发生。不定向性：低频性：多害少利性：,想一想,基因突变的低频

6、性和普遍性矛盾吗？,不矛盾。,因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。,白眼,W,血红眼,Wb1,象牙眼,Wi,樱红眼,Wc,杏红眼,Wa,伊红眼,Wc,浅黄色眼,Wb,微色眼,Wt,蜜色眼,Wh,珍珠眼,Wp,珊瑚色眼,W,结论四：基因突变的方向是不确定的，可逆的,资料：,高产大豆 高产青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突变,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,（四）、基因突变的意义,产生新基因 生物变异的根本来源形成新性状生物进化的原始材料,（五）人工诱变育种上的应用-诱变育种,1、太空种子为什么会发生变异的呢

7、？依据什么原理？2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？3.人工诱变育种有什么优缺点？,诱变育种小结,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,原理：基因突变优点：提高变异频率，加速育种进程，创造新类型缺点：成功率低,有利个体往往不多 需大量处理材料实例：,青霉素高产菌株“黑农五号”大豆,？,某生物发生了基因突变，能否说其性状一定发生改变？,小组讨论：,不能,突变后转录形成的密码子决定的是同一种 氨基酸不表达的基因发生突变突变被显性性状掩盖（AAAa或AaAA）,想一想,1、基因自由组合定律中，哪些基因可以进 行重新组合呢？2、非等位基因伴随什么进行重新组合呢？3、非同源染

8、色体在什么时期重新组合？,回顾孟德尔自由组合定律。,2、类型：,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。,基因自由组合：,基因交叉互换：,二、基因重组,3、意义：,生物变异的来源之一，对生物多样性的重要意义。,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,1 32 4,1 42 3,减数第一次分裂前期,四分体时期,非姐妹染色单体上对等片段的交叉互换,导致基因重组.,产生新的基因,产生新的基因型,碱基对的增添、缺失、改变,基因自由组合；基因交叉互换等,间期DNA复制时,减数第一次分裂,变异的根本来源；进化的原材料,生物变异来源之一生物

9、多样性重要原因,低频但普遍,有性生殖中普遍,基因突变-基因重组,基因突变和基因重组的比较,基因突变:基因的分子结构发生了改变,产生了新的基因,最后出现了新的性状.,基因重组:基因的重新组合,产生的新的基因型,使之性状重新组合.,练一练,A.基因突变是不定向的 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转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律,1、右图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是,2、若某基因原为303对碱基，现经过突变，相邻3个 碱基对缺失，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

10、，氨基酸顺序有改变C长度不变，但顺序改变DA、B都有可能,3、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C通过美容手术，单眼皮能变成双眼皮 D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花,D,4、人类能遗传给后代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,c,5.诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都是有利的 B都是定向的C都是隐性突变 D诱发突变率高,D,6.大丽花的红色(C)对白色(c)为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突变为c造成的？,A、幼苗的体细胞 B、早期叶芽的体细胞 C、花芽分化时的细胞 D、杂合植株产生的性细胞,C,7.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,更上一层,再见！,