基因突变和基因重组(优质课)PPT课件[通用]

1、基因突变 和基因重组第5章第1节表现型基因型 + 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生物界中的变异现象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？ 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 太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒可

2、遗传的变异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。【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，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

3、。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-镰刀型细胞贫血症蛋白质 正常 异常氨基酸 谷氨酸 缬氨酸mRNA G_A G_ADNA C T T C_T G A A G_ A 突变UAAT_原因根本AT替换TA 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。 增添缺失替换基因结构（一）基因突变的概念：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

4、酸可能发生变化，也可能不发生变化 T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA碱基对增添异亮氨酸脯氨酸DNA A T C C G C 正常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？A T A C C G C T A T G G C G 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。mRNADNA氨基酸 A U C C G C 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 A T C C G C T A G G C G mRNA氨基酸 A C C G C T G G C

5、G DNA A C C G C 当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失点以后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。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 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

6、的概率大于有利的概率 D既无利也无害跟踪训练一D(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。(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置氨基酸种类，

7、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。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(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：以植物的个体发育为例：开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期二、在生物体内随机发生；粉玫

8、瑰 红玫瑰黄玫瑰 蓝玫瑰三、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基 因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因1105人类色盲基因3105小资料四、 突变率低；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。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高产大豆 高产青霉菌株有利的基因突变有利的基因突变(五)基因突变的特点自然界的物种中广泛存在可以发生发生在个体发育的任何时期自然界突变率

9、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：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。 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

10、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?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。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D3、基因A与a1、a2、a3之间的关

11、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.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系B5.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.

12、 增加4个碱基对C. 缺失3个碱基对D. 缺失4个碱基对D“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妹染色体之间发生交叉互换.非同源染色体上的 非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab自由组合AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换交叉互换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。

13、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细胞和精子的结合的随机性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)非常普遍基因突变基

14、因重组变异的实质基因结构发生改变，产生新的基因控制不同性状的基因重新组合时间主要发生在细胞分裂的间期减数第一次分裂分裂的前期（四分体时期）和减数第一次分裂后期原因DNA分子复制时，在外界理化因素或自身因素的作用下，引起碱基对的改变同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换以及非同源染色体之间的自由组合可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖的过程中，产生的变异多适用范围所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性只发生在真核细胞的有性生殖过程中结果产生新的基因产生新的基因型意义是变异的根本来源，为生物进化提供原始材料是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有重要意义。小结：基因突变和基因重组的比

15、较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BA（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2、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精典例题1、生物变异的根本来源是