51基因突变和基因重组121029共39张

1、第五章第五章 第第1节节变异的变异的类型类型遗传的变异：遗传的变异：不可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，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。不能进一步遗传给后代。由于由于生殖细胞中遗传生殖细胞中遗传物质发生了改变物质发生了改变，其，其后代将继承这种改变后代将继承这种改变生物变异生物变异 生物体的子代与亲代之间以及子代不同生物体的子代与亲代之间以及子代不同个体之间所表现出来的性状差异叫变异。个体之间所表现出来的性状差异叫变异。 (一一)基因突变的实例基因突变的实例人类镰刀型贫血病的形成病

2、因分析人类镰刀型贫血病的形成病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？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 正常正常异常异常思考与讨论思考与讨论cttcttgaagaa谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸dnadnamrnamrna氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常guaguacatcatgtagta突变突变gaagaa_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传引起的一种遗传病，是由于基因的病，是由于基因的_发生了改变产生的发生了改变产生的病因：病因：基因突变基因突变结构结构根

3、本根本直接直接相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mrnamrna分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化dnadna分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程: :这种变化可否遗传这种变化可否遗传? ?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传 突变后的突变后的dnadna分分子复制子复制, ,通过减数通过减数分裂形成带有突变分裂形成带有突变基因的生殖细胞基因的生殖细胞, ,并将突变基因传给并将突变基因传给下一代下一代. .增增添添缺缺失失替替换换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

4、，而引起的 的改变。的改变。 增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构（二）基因突变的概念：（二）基因突变的概念：( (三三) )基因突变发生的时间基因突变发生的时间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（一般不能传给后代，但植物可通过营养繁殖把突变性状传给下一代）（可以通过受精作用直接传给后代） dna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。( (四四) )基因突变的原因基因突变的原因物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素外因外因x x射线、激光等射线、激光等作用机理：作用机理：损伤损伤细胞细胞dnadn

5、a亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等作用机理：作用机理：改变改变生物体内核酸生物体内核酸的碱基的碱基病毒和某些细菌等病毒和某些细菌等作用机理：病毒遗传物质能作用机理：病毒遗传物质能影影响响宿主细胞内的宿主细胞内的dnadna内因内因：dna复制时也偶尔会发生错误、复制时也偶尔会发生错误、dna的碱基组成发生改变等原因自发产生。的碱基组成发生改变等原因自发产生。( (五五) )基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5- - 1010-8-8( (打破对环境的适应性打破对环境的适

6、应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 普遍性普遍性: :随机性随机性: :低频性低频性: :多害少利性：多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等一个基因可以产生一个以上的等位基因位基因 不定向性：不定向性：既然基因突变对生物体而言，多数为有害突变，既然基因突变对生物体而言，多数为有害突变，那么基因突变对生物岂不是没有意义那么基因突变对生物岂不是没有意义? ?（六）基因突变的意义（六）基因突变的意义产生新基因产生新基因 生物变异的生物变异的根本根本来源来源形成新性状形成新性状生物进化的原始材料生物进化的原始材料“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个体的，这种个体的差

7、异，主要是什么原因产生的差异，主要是什么原因产生的? ?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、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 2、类型、类型: : 1 3 2 4 1 4 2 3 非同源染色体非同源染色体上的上的非等位基因非等位基因自由组合自由组合同源染色体同源染色体的的非姐妹染非姐妹染色单体色单体之间的局部交换之间的局部交换二、基因重组二、基因重组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.dnadna重组技术（基因工程

8、）重组技术（基因工程）在分子水平上，把一种生物的基因分离出来，再转移到另一生物体内，定向地改变生物的基因型3 3、意义、意义: : 通过通过有性生殖有性生殖实现基因重实现基因重组为生物变异提供了极其丰富组为生物变异提供了极其丰富的来源的来源, ,是生物多样性的重要是生物多样性的重要原因之一原因之一. .基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？ 基因重组是原有基因的重基因重组是原有基因的重新组合，只产生新组合，只产生新的基因型新的基因型，不产生不产生新的基因，新的基因，不产生不产生新的新的性状，只是原有亲代性状的重性状，只是原有亲代性状的重新组合。新组合。基因重组是自然界中生物变异的

9、最丰富来源。基因重组是自然界中生物变异的最丰富来源。 基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质原因原因时间时间意义意义可能性可能性产生新的产生新的基因基因产生新的产生新的基因型基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、替换缺失、替换基因基因自由组合自由组合；基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期dnadna复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂变异的根本来源；变异的根本来源；进化的原材料进化的原材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原生物多样性重要原因因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍基因突变基因突变-基因重组基因重组1 1、生物变异的、生物变异的根本根本来源是来源

10、是 a a基因重组基因重组 b b染色体数目变异染色体数目变异 c c染色体结构变异染色体结构变异d d基因突变基因突变2 2、生物界是千姿百态，多种多样的，这都生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异的变异主要来源主要来源于于 a.基因重组基因重组 b.基因突变基因突变 c.染色体变异染色体变异 d.环境变化环境变化课堂巩固课堂巩固da3 3、病毒可遗传的变异来源是病毒可遗传的变异来源是 a基因突变基因突变 b基因重组基因重组c蛋白质变异蛋白质变异 drna变异变异a4 4、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一

11、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c5 5、下图为马的生活史，下列有关此图的叙述中下图为马的生活史，下列有关此图的叙述中不正确的是不正确的是a有丝分裂发生在有丝分裂发生在 、 b基因重组发生在基因重组发生在 之间之间c基因突变可发生在基因突变可发生在 、 、 c为新个体发育的起点为新个体发育的起点bv 6 6自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决

12、定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：质的部分氨基酸序列如下：v 正常基因正常基因 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸v 突变基因突变基因1 1 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸v 突变基因突变基因2 2 精氨酸精氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸v 突变基因突变基因3 3 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 苏氨酸苏氨酸 酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因dnadna分子的改变是分子的改变是a a 突变基因突变基因1 1和和2 2为一

13、个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因3 3为一个碱基的增添为一个碱基的增添b b 突变基因突变基因2 2和和3 3为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1 1为一个碱基的增添为一个碱基的增添c c 突变基因突变基因1 1为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因2 2和和3 3为一个碱基的增添为一个碱基的增添d d 突变基因突变基因2 2为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1 1和和3 3为一个碱基的增添为一个碱基的增添a 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病年，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

14、血病患者。医生使人脸色苍白，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。形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。镰镰刀型贫血症是一种刀型贫血症是一种异常血红蛋白病异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的积，导致

15、各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫而造成死亡。患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。血折磨。常在幼年发现。 1949年，美国鲍林博士首先意年，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，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。从而失去输氧功能。 (一一)基因突变的实例基因突变的实例

16、血红蛋白究竟出了什么问题？血红蛋白究竟出了什么问题？ 普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，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，结出的是粒多饱给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是满的种子，但是再把这些种子种下去结出再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子的仍就是普通的种子 不可遗传的变异不可遗传的变异 太空椒（经过太空遨游，也就是经太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，明显的优势，果实肥大，把其种下去后把其种下去后结出的仍是太空椒结出的仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异甲甲 乙乙 丙

17、丙 丁丁dnadna碱基对替换，碱基对替换，不一定不一定引起蛋白质结构的改变。引起蛋白质结构的改变。结论结论:碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？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用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子的果实无子 d d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

18、株开白花白花d精典例题精典例题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.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，差异可能为合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 a a只

19、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dd精典例题精典例题高度分化的细胞不发生基因突变高度分化的细胞不发生基因突变v4.4.下列不发生基因突变的细胞是：下列不发生基因突变的细胞是：a.a.神经细胞神经细胞 b.b.正在无丝分裂的细胞正在无丝分裂的细胞 c.c.蛙的原肠胚细胞蛙的原肠胚细胞 d.d.正在进行减数分裂的精原细胞正在进行减数分裂的精原细胞a6、可遗传的基因突变常发生在细胞、可遗传的基因突变常发生在

20、细胞周期的周期的 a.分裂前期分裂前期 b.分裂中期分裂中期 c.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 d.有丝分裂间期有丝分裂间期棉花棉花 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；短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指以植物的个体发育为例：以植物的个体发育为例：开花结果的开花结果的植株植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植

21、株的植株分化出花芽分化出花芽的植株的植株受精卵受精卵基因突变发生的时期与突变性状在生物体基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？有什么关系？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。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？哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？任何时期任何时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞有有二二 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生；叶芽突变叶

22、芽突变枝条各部分变化；枝条各部分变化；花芽突变花芽突变仅花部分出现变化仅花部分出现变化三三 基因突变基因突变是是不定向不定向的的基因突变的结果：基因突变的结果： 使一个基因变成它的使一个基因变成它的等等位基因位基因 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4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105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1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料四四 突变率突变率低低；7、果蝇约有、果蝇约有104对基因，假定每个基对基因，假定每个基因的突变频率都是因的突变频率都是1

23、0-5，一个大约有，一个大约有109个果蝇的种群。每一代出现的基个果蝇的种群。每一代出现的基因突变数是（因突变数是（ ） a.2x109 b.2x108 c.2x107 d白化苗白化苗五五 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。8.8.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 a a都是有利的都是有利的 b b都是定向的都是定向的 c c都是隐性突变都是隐性突变 d d诱发突变率高诱发突变率高d精典例题精典例题

24、9 .大丽花的红色大丽花的红色( c )对白色对白色( c )为显性，一株为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红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，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这可能是哪个部位的c基因突变为基因突变为c造成的？造成的？ a 、幼苗的体细胞、幼苗的体细胞 b、早期叶芽的体细胞、早期叶芽的体细胞 c、花芽分化时的细胞、花芽分化时的细胞 d、杂合植株产生的性细胞、杂合植株产生的性细胞c精典例题精典例题( (六六) )基因突变的类型基因突变的类型1 1、按、按来源来源分分_与与_2 2、按突变后对生物个体的、按突变后对生物个体的影响影响分分_ 与与_ _ _, _,对生物体而对生物体而言，多数为言，多数为_。自然突变自然突变诱发突变诱发突变有利突变有利突变 有害突变有害突变有害突变有害突变3 3、按、按表现表现条件分条件分显性突变显性突变和和隐性突变隐性突变在自然状态下的突变，叫自然突变。在自然状态下的突变，叫自然突变。人为条件下诱发产生的基因突变叫诱发突变。人为条件下诱发产生的基因突变叫诱发突变。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）复习复习:表现型与基因型的关系表现型与基因型的关系引入引入:生物体遗传性状