基因突变和基因重组课件[教学文书]

1、第四章第四章 生物的变异生物的变异 1课堂教育课堂教育 图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为 104公斤，高度为公斤，高度为125厘米）。厘米）。 2 课堂教育 3 课堂教育 4 课堂教育 表现型表现型基因型基因型 + 环境条件环境条件 （改变改变）（改变改变） （改变）（改变） 5 课堂教育 变异变异 的类的类 型型 可遗传的变异可遗传的变异： 不遗传的变异：不遗传的变异： 基因突变基因突变 染色体畸变染色体畸变 基因重组基因重组 仅仅由环境不同引起，遗传物质没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。有

2、改变，不能进一步遗传给后代。 由于由于生殖细胞中生殖细胞中 遗传物质发生了遗传物质发生了 改变改变，其后代将，其后代将 继承这种改变继承这种改变 生物变异的类型生物变异的类型 6 课堂教育 1 1、下面叙述的变异现象，可遗传的是、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C C开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花白花 C 精典例题精典例题 7 课堂教育 一、基因重组一、基因重组 1 1、概念、概念: :

3、具有不同遗传性状的雌、雄个体进行具有不同遗传性状的雌、雄个体进行 有性生殖过程有性生殖过程时时, ,控制不同性状的基因控制不同性状的基因 重新组合，重新组合，导致后代不同于亲本类型导致后代不同于亲本类型 的现象或过程。的现象或过程。 2 2、类型、类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 基因的互换基因的互换: : 非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的 自由组合自由组合 同源染色体上的非姐妹染色单体之同源染色体上的非姐妹染色单体之 间发生局部互换间发生局部互换.(.(交叉互换交叉互换) ) 后一页后一页 8 课堂教育 非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组

4、合非等位基因自由组合 Y y r R Y y R r Yr 和和 yR YR 和和 yr 9 课堂教育 A a b B Aa Bb 同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换之间的局部交换 10 课堂教育 思考思考:一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对对 等位基因分别位于等位基因分别位于 20对同源染色体上）对同源染色体上） 的生物进行杂交时，的生物进行杂交时，F2可能出现的表可能出现的表 现型就有现型就有 种。种。220=1048576 11 课堂教育 3 3、意义、意义: : 通过有性生殖过程实现的，基因重组的通过有性生殖过程实现的，基因重组的

5、结果导致结果导致生物性状的多样性生物性状的多样性，为动植物，为动植物 育种和生物进化育种和生物进化提供丰富的物质基础。提供丰富的物质基础。 基因重组能否产生新的基因？能否产生新基因重组能否产生新的基因？能否产生新 的基因型？的基因型？ 12 课堂教育 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，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。对病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对 病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的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，称圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞

6、贫血镰刀型细胞贫血 症症。这样的红细胞容易破裂。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血使人患溶血性贫血,严重时严重时 会导致死亡会导致死亡. 一、基因突变一、基因突变 (一一)基因突变的实例基因突变的实例 13 课堂教育 为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？ 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，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异常，一条多肽状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽 链上的链上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。 正常正常 异常异常 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 14 课堂教育 思考

7、与讨论思考与讨论 CTTCTT GAAGAA 谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸 DNADNA mRNAmRNA 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 正常正常异常异常 GUAGUA CATCAT GTAGTA 突变突变 GAAGAA _原因原因 _原因原因 镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了 _产生的。产生的。 病因：病因： 替换替换 根本根本 直接直接 15 课堂教育 增增 加加 缺缺 失失 替替 换换 机理：机理：DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、 和和 ， 而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。 增加增加 缺失缺失替换替换 （二

8、）基因突变的概念：（二）基因突变的概念： 基因内部核酸分子上的基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变特定核苷酸序列发生改变 的现象或过程的现象或过程 16 课堂教育 思考与讨论：思考与讨论： 基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质 （性状）的改变？（性状）的改变？ 增加一个碱基对，会出现什么样的改变？增加一个碱基对，会出现什么样的改变？2 2？3 3？ 缺失缺失1 1个、个、2 2个、个、3 3个呢？个呢？ 17 课堂教育 2 2、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.

9、不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 3 3、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为 300300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合个碱基对，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，差异可能为成的蛋白质分子相比较，差异可能为 A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C C长度

10、不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能 D D 精典例题精典例题 18 课堂教育 ( (三三) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ WhyWhy？ 细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期 A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期 B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期 体细胞体细胞 生殖细胞生殖细胞 中可以发生基因突变中可以发生基因突变 （但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代） 中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变 （可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代） DNA DNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误. .

11、19 课堂教育 4 4、人类能遗传给后代的基因突变常、人类能遗传给后代的基因突变常 发生在发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期 C 精典例题精典例题 20 课堂教育 ( (四四) )基因突变的结果和意义基因突变的结果和意义 产生新基因产生新基因引发生物变异引发生物变异 生物变异的生物变异的根本根本来源，来源， 为进化提供原材料，为进化提供原材料， 常见突变性状：常见突变性状： 棉花棉花 ：正常枝：正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 ：红眼：红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅 家鸽家鸽

12、 ：羽毛白色：羽毛白色灰红色灰红色 人人 ：正常色觉：正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病 基因突变的结基因突变的结 果往往使一个果往往使一个 基因变成它的基因变成它的 等位基因等位基因,即即 产生了新的基产生了新的基 因因. 基因突变的意义基因突变的意义: : 21 课堂教育 ( (五五) )基因突变的类型基因突变的类型 v形态突变形态突变 v生化突变生化突变 v致死突变致死突变 蛋白质蛋白质 消化吸收消化吸收 细胞内苯丙氨酸细胞内苯丙氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸 酪氨酸酪氨酸 苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶 22 课堂教育 ( (六六) ) 基因突变的因素基因突变的因素 物理因素物理因素

13、化学因素化学因素 生物因素生物因素 基因突变的因素基因突变的因素 各种射线的照射、温度剧变各种射线的照射、温度剧变 等等 亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等 病毒和某些细菌等病毒和某些细菌等 23 课堂教育 放射性污染放射性污染 24 课堂教育 （七）海洋污染（七）海洋污染 油污海鸟油污海鸟惨死沙滩惨死沙滩 25 课堂教育 v 早晨起床，早晨起床， 掀开黑心棉做的被子，掀开黑心棉做的被子， 用致癌牙膏刷完牙，用致癌牙膏刷完牙， 喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶，喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶， 吃一根柴油炸的洗衣粉油条，吃一根柴油炸的洗衣粉油条， 外加一个苏丹红咸鸭蛋，外加一个苏丹红咸鸭蛋， 在票贩子

14、那儿买了张车票，在票贩子那儿买了张车票， 赶到地下烟厂上班。赶到地下烟厂上班。 9：30偷偷用山寨手机看股票，偷偷用山寨手机看股票， 中午在餐馆点了盘用地沟油炒的的黄膳，中午在餐馆点了盘用地沟油炒的的黄膳， 26 课堂教育 v 一盘敌敌畏喷过的白菜，一盘敌敌畏喷过的白菜， 盛两碗陈化粮米饭；盛两碗陈化粮米饭； 晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉，晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉， 沾上点毛发勾兑的毒酱油，沾上点毛发勾兑的毒酱油， 拌盘福尔马林泡过的海蜇皮，拌盘福尔马林泡过的海蜇皮， 抓两个添加了漂白粉的大馒头，抓两个添加了漂白粉的大馒头， 喝两杯富含甲醇的白酒喝两杯富含甲醇的白酒 唉，这

15、日子过得真叫爽唉，这日子过得真叫爽 27 课堂教育 七、基因突变的特点七、基因突变的特点 、普遍性、普遍性: : 基因突变可发生在任何生物的任何时期基因突变可发生在任何生物的任何时期 突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多， 突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。 28 课堂教育 、多方向性：、多方向性： 基因突变是基因突变是不定不定 向向的。的。 、可逆性：、可逆性： 29 课堂教育 基基 因因突变率突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210 果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因410 5 果蝇的褐

16、眼基因果蝇的褐眼基因310 5 玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110 小鼠的白化基因小鼠的白化基因110 5 人类色盲基因人类色盲基因310 5 小资料小资料 、稀有性：、稀有性： 突变率突变率低低； 30 课堂教育 白化苗白化苗 、有害性：有害性：大多数突变是大多数突变是有害有害的的 白化病白化病 为什么呢？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产 物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。 31 课堂教育 基因突变和重组引起的变异有什么区别基因突变和重组引起的变异有什么区别? ? 1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，

17、它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：普遍性、多方向性、特点：普遍性、多方向性、_、 多数有害、可逆性。多数有害、可逆性。 2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，可新基因，可 形成新的形成新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_ 内部结构内部结构 能产生能产生 细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时） 稀有性稀有性 基因重新组合基因重新组合 不产生不产生 基因型基因型 有性生殖过程中有性生殖过程中( (减数第一次分裂减数第一次分裂) ) 变异非常丰富变异非常丰富 32 课堂教育 1 1、某自花传粉植物连续几代开红花，一、某自

18、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，次开出一朵白花，白花的后代全开白花， 其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响 A 2 2、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病, ,某一男性患某一男性患 者者, ,其父母正常，请判断这人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组 C 33 课堂教育 3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液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输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人 B A、 基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病