高中生物-基因突变和重组PPT课件

1、1 过去有效的杀过去有效的杀 虫药，为什么现在就虫药，为什么现在就 不起作用了呢？不起作用了呢？ 你们大量使用你们大量使用 杀虫药，我们可是杀虫药，我们可是 兵多将广，兵多将广，变异变异类类 型多着呢！型多着呢！ 2 问题探讨问题探讨 几位同学在抄写句子几位同学在抄写句子“中国队大胜美国队中国队大胜美国队”分别抄成了分别抄成了 “ “中国队胜美国队中国队胜美国队” “ “中国队大败美国队中国队大败美国队” “ “中国队大败给美国队中国队大败给美国队” “中国队败给美国队中国队败给美国队” 讨论：假如在讨论：假如在DNADNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，分子的复制过程中，发生了类似的错误

2、， DNADNA分子携带的遗传信息是否会改变？这些变化可能对生分子携带的遗传信息是否会改变？这些变化可能对生 物体产生什么影响？物体产生什么影响？ 答案答案：DNADNA分子携带的遗传信息发生了改变。如果氨分子携带的遗传信息发生了改变。如果氨 基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。 3 4 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体 间存在间存在性状差异性状差异的现象。的现象。 什么是生物的变异？什么是生物的变异？ 5 染色体变异 类型 不遗传的变异 可遗传的变异 基因重组 基因突变 生物的变异生物的变异 表现

3、型表现型基因型基因型环境环境 （不可遗传的变异）（不可遗传的变异） （可遗传的变异）（可遗传的变异） 基因重组 染色体变异 基因突变 诱因诱因 （改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变） 6 缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷谷 氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸异常异常 基因突变的实例基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷 氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸正常正常 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序血红蛋白分子的部分氨基酸顺序 正常正常异常异常 一、基因突变一、基因突变 7 CTTCTT G

4、AAGAA 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 根本根本 直接直接 镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血症病因的图解 8 增增 添添 缺缺 失失 改改 变变 DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、 和和 ， 而引起的而引起的 的改变。的改变。 增添增添缺失缺失改变改变 基因结构基因结构 1.1.基因突变的概念基因突变的概念 9 U U 天冬氨酸天冬氨酸 U U U U 天冬氨酸天冬氨酸缬氨酸缬氨酸 DNADNA碱基对的

5、改变是否一定会引起蛋白质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？ 同学们可以尝试在缺失和插入状态下蛋白质性状是否同学们可以尝试在缺失和插入状态下蛋白质性状是否 一定改变？为什么？一定改变？为什么？ 10 T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA 碱基对增添碱基对增添 A T A C C G C T A T G G C G 异亮氨酸异亮氨酸脯氨酸脯氨酸 探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？ DNA A T C C G C 正常正常 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸 11 碱基对的

6、缺失会导致蛋白质的变化吗碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗? ? A T C C G C T A G G C G 正常正常 mRNA DNA mRNA DNA 氨基酸氨基酸 氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸 A C C G C 苏氨酸苏氨酸 丙氨酸丙氨酸 A C C G C T G G C G 碱基对缺失碱基对缺失 12 请思考：请思考： 1 1、碱基对的替换、增添和缺失，对蛋白质的结构影、碱基对的替换、增添和缺失，对蛋白质的结构影 响有什么影响？响有什么影响？ 2 2、基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？、基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？ 结论：替换结论

7、：替换可能使一个氨基酸改变可能使一个氨基酸改变 增添或缺失增添或缺失会使会使插入或缺失位点以后氨基酸序列插入或缺失位点以后氨基酸序列 都改变都改变，对蛋白质的结构影响更大。，对蛋白质的结构影响更大。 结论：基因突变不一定会引起蛋白质的改变。结论：基因突变不一定会引起蛋白质的改变。 mRNAmRNA上改变了的密码子与原密码子可能仍对应同一上改变了的密码子与原密码子可能仍对应同一 种氨基酸。种氨基酸。 13 1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？哪一种基因突变对生物性状的影响最小？ 碱基对的替换碱基对的替换 2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？ 一种氨基

8、酸可能有几种密码子一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAa） 14 发生的时间发生的时间: :细胞周期中的细胞周期中的分裂间期分裂间期 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 （一般不能传给后代（一般不能传给后代, ,人体某些体细胞基因人体某些体细胞基因 的突变可能发展为癌细胞）的突变可能发展为癌细胞） （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或由于某种原因断在进行复制时发生错误或由于某种原因断 裂后进行修复时发生错误裂

9、后进行修复时发生错误。 基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？ 可遗传变异不可遗传变异不 一定传给后代！一定传给后代！ 15 2.2.基因突变的原因基因突变的原因 （1 1）自发突变自发突变（内因）（内因） （2 2）诱变突变诱变突变（外因）（外因） 物理因素：如物理因素：如X射线、激光等射线、激光等 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等 生物因素：如病毒和某些细菌等生物因素：如病毒和某些细菌等 人工诱变育种人工诱变育种 太空南瓜太空南瓜 16 夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜 化疗法抑制癌细胞增殖化疗法抑制癌细胞增殖 青少年少上网，少用手机青少年少上网，

10、少用手机 不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐） 物理因素物理因素 化学因素化学因素 物理因素物理因素 化学因素化学因素 少吃烧烤和油炸食品少吃烧烤和油炸食品 化学因素化学因素 分析以下情况是利用或回避了哪种因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素 17 成功率低成功率低, ,有利个体往往不多有利个体往往不多 需大量处理材料需大量处理材料 人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用 诱变意义诱变意义: : 是创造动、植物是创造动、植物新新品种和微生物品种和微生物新新类类 型的重要方法型的重要方法 优点：优点： 提高突变率提高突变率，缩短育种周期，缩短育种周期 大幅度改良某

11、些性状大幅度改良某些性状 缺点缺点: : 物理方法：物理方法：X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等 化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （1 1）常用的方法：）常用的方法： 18 细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性 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 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 你认为突变有什么特点？你认为突变有什么特点？ 常见突变性状：常见突变性状： 一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在； 讨论与思考讨论与思考 玉米白

12、化苗玉米白化苗 人类多指人类多指 基因突变有何特点？基因突变有何特点？ 短腿安康羊（中）短腿安康羊（中） 19 开花结果开花结果 的植株的植株 胚胚幼苗幼苗 具根茎叶具根茎叶 的植株的植株 分化出花分化出花 芽的植株芽的植株 受精卵受精卵 1、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？ 任何时期任何时期 二二 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生； 基因突变有何特点？基因突变有何特点？ 思考思考 20 小资料小资料三三 突变率突变率低低； 基因突变有何特点？基因突变有何特点？ 21 白化苗白化苗 四四 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

13、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。 基因突变有何特点？基因突变有何特点？ 22 五五 基因突变是基因突变是 不定向不定向的的 基因突变有何特点？基因突变有何特点？ 经诱变处理的紫色种子产生的子代种子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经诱变处理的黑色家鼠产生的子代 显性突变显性突变 隐性突变隐性突变 23 3基因突变的特点 普遍性普遍性: :自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在 随机性随机性: :可发生在任何时期可发生在任何时期 不定向性：不

14、定向性： 低频性低频性: :自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010 5 5- - 10 10-8 -8 有害性有害性: :多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 例子例子 Aa1或或Aa2 一个基因突变后产生一个基因突变后产生 的是它的等位基因的是它的等位基因 24 思考：思考： 1 1基因突变能产生新的基因吗？基因突变能产生新的基因吗？ 2 2这些新的基因产生的新性状对生物的生存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）有什么意义（有利还是有害） ? ? 3 3自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？ （有利还是有害）（有利还是有害） 4、

15、基因突变的意义、基因突变的意义 25 引发生物变异引发生物变异 4.4.基因突变的意义基因突变的意义: : 可以产生可以产生新的基因新的基因 26 1 1、基因突变的概念、基因突变的概念 2、基因突变的结果、基因突变的结果 基因突变总结基因突变总结 3、基因突变发生的时期和部位、基因突变发生的时期和部位 4、基因突变的分类、基因突变的分类 5 5、基因突变的原因、基因突变的原因 6 6、基因突变的特点、基因突变的特点 7 7、基因突变的意义：、基因突变的意义： 是是新基因新基因产生的途径，是生物变异的产生的途径，是生物变异的根本来源根本来源，为，为 生物进化提供了最初的原材料。生物进化提供了最

16、初的原材料。 27 F2 黄色黄色 圆粒圆粒 黄色黄色 皱粒皱粒 绿色绿色 圆粒圆粒 绿色绿色 皱粒皱粒 F1 黄色圆粒黄色圆粒 绿色皱粒绿色皱粒 P 黄色圆粒黄色圆粒 思考：为什么子思考：为什么子 二代会出现亲代二代会出现亲代 没有的表现型？没有的表现型？ YYRR yyrr YyRr 基因自由组合基因自由组合 28 “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种差这种差 异怎么造成的？异怎么造成的？ 29 有性生殖有性生殖 基因重组基因重组 概念概念 基因重组是通过基因重组是通过 过程实现的过程实现的 方式方式 在生物体进行有性生殖的过程中在生物体进行有性生殖的过程中,控控 制不同性

17、状的基因的重新组合制不同性状的基因的重新组合. 、非同源染色体上的非等位基因自由组合、非同源染色体上的非等位基因自由组合 2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 30 非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合 A a b B A a B b Ab 和和 aB AB 和和 ab 自由组合的根本原因自由组合的根本原因 31 基因重组是通过基因重组是通过有性生殖有性生殖来实现的来实现的 32 4 4、意义、意义： 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化 有重要意义。有重要意义。

18、 思考思考1 1：基因重组中有无新的基因产生？：基因重组中有无新的基因产生？ 思考思考2 2：果蝇的体细胞有：果蝇的体细胞有4 4对同源染色体，根据自对同源染色体，根据自 由组合规律计算，一只雄果蝇能产生多少种染色由组合规律计算，一只雄果蝇能产生多少种染色 体不同的精子，体不同的精子，一只雌果蝇能产生多少种染色体一只雌果蝇能产生多少种染色体 不同的卵细胞？不同的卵细胞？ 非常丰富非常丰富3 3、特点特点 33 碱基对增添碱基对增添| |缺失缺失| |替换引起替换引起 基因结构变化，基因结构变化， 产生新基因产生新基因不产生新基因，产生新基因型不产生新基因，产生新基因型 生物变异的根本来源，为生

19、生物变异的根本来源，为生 物的进化提供原始材料物的进化提供原始材料 有性生殖中，控制不同性状的有性生殖中，控制不同性状的 基因重新组合的过程基因重新组合的过程 普遍性、随机性、低频性、普遍性、随机性、低频性、 多害少利性、不定向性。多害少利性、不定向性。 非常丰富非常丰富 自发突变、诱发突变自发突变、诱发突变 细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制 过程中过程中 减数第一次分裂前、后期减数第一次分裂前、后期 生物变异的来源之一，对生物的进生物变异的来源之一，对生物的进 化有重要意义。化有重要意义。 非同源染色体自由非同源染色体自由 组合组合| 交叉互换交叉互换 34 基因基因 突变突变 定义定义 原原 因因 特特 点点 意义意义 碱基对碱基对 增添增添 缺失缺失 改变改变 普遍性普遍性 随机性随机性 低频性低频性 多害少利性多害