第五章第1节基因突变和基因重组课件

第一节基因突变和基因重组第一节1第五章第1节基因突变和基因重组课件2第五章第1节基因突变和基因重组课件3第五章第1节基因突变和基因重组课件4不遗传的变异

可遗传的变异

基因突变基因重组染色体变异变异的类型不遗传的变异可遗传的变异基因突变变异的类型5一、基因突变一、基因突变61、镰刀型细胞贫血症：思考两个问题：（1）正常人和镰刀型细胞贫血症病人的红细胞为什么不一样？（2）镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么？1、镰刀型细胞贫血症：思考两个问题：（1）正常人和镰刀型细胞7镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型，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，引起严重贫血而造成死亡。镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者红细胞变成镰8ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸异常血红蛋白574（573+1）ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸异常血红蛋白574（9两面凹的圆饼状性状……缬氨酸谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……RNA正常蛋白质蛋白质翻译体现CATGTA…………GUA……异常蛋白质镰刀型细胞基因突变转录DNA的碱基对发生了改变两面凹的圆饼状性状……缬氨酸谷氨101）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。CTTGAACATGTA（单个碱基替换）1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，2）根本原因：控制血112.基因突变的实质2.基因突变的实质12碱基对的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密码缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸终止密码DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密码甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸缬氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密码缬氨酸丝氨酸终止密码插入C丢失T碱基对的增添、缺失DNATACCATTAG133、基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变(一般地，基因突变后变成其等位基因)3、基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或144、基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减Ⅰ间期(生殖细胞突变)4、基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减155、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6、基因突变的结果：对基因的影响：往往产生与之对应的等位基因。对性状的影响：往往产生与之对应的性状（通常会引起一定的表现型变化）5、基因突变的原因：外因：一定的环境条件（生物因素、物理因素16（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿；家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的短果枝等)7、基因突变的特点：（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安17第五章第1节基因突变和基因重组课件18第五章第1节基因突变和基因重组课件19（2）随机发生的

----个体发育的任何时期和部位①迟→表现突变的部分少，如叶芽突变→枝条各部分；花芽突变→仅花部分)②体细胞突变→植物营养繁殖→子代；生殖细胞突变→受精作用→子代（2）随机发生的①迟→表现突变的部分少，如叶芽突变→枝条各部20（3）自然状态下，基因突变频率低（4）多数是有害的产生新基因→破坏生物与环境之间的协调关系（5）不定向的产生一个以上的等位基因如AY←小鼠A+→a。（3）自然状态下，基因突变频率低（4）多数是有害的产生新基因21某自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，其原因是A．基因突变B．基因重组C．基因分离D．环境影响某自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22在正常的绵羊群中，偶然发现一只短腿的绵羊。通过对短腿绵羊后代进行定向的多项选育，人们获得了短腿绵羊的新品种。这一短腿性状出现的原因A、基因突变B、基因分离C、基因互换D、基因重组在正常的绵羊群中，偶然发现一只短腿的绵羊。通过对短腿绵羊后代23基因A与a1、a2、a3之间的关系如图6-3，该图不能表明的是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通过突变而转化D、这些基因的转化遵循自由组合定律Aa1a3a2思考:显性突变和隐性突变的区别?基因A与a1、a2、a3之间的关系如图6-3，该图不能表明248、基因突变的意义：

生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料。9、基因突变的种类：

自然突变诱发突变8、基因突变的意义：9、基因突变的种类：25

在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言中了。在战后的20多年里，广岛和长崎先后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型的新生儿。在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向2610、人工诱变在育种上的应用：优点：提高突变率，加速育种进程,大幅度改良生物性状。缺点：处理的材料量大（育种规模大）概念:指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变例：

1、用辐射方法培育“黑农五号”大豆品种

2、用X射线、紫外线照射等方法培育高产青霉菌株3、太空椒10、人工诱变在育种上的应用：优点：提高突变率，加速育种进程27二、基因重组在生物体有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。二、基因重组在生物体有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新281、基因重组的三种类型:(1)生物体进行有性生殖的过程中(减数分裂第一次分裂后期),控制不同性状的基因的重新组合.1、基因重组的三种类型:(1)生物体进行有性生殖的29减数第一次分裂间期Y

yRr减数第一次分裂YYRRyyrrYYRRrryy减数第二次分裂YRYR减数第二次分裂

yr

yr减数第一次分裂YYrryyRRyRyR减数第二次分裂YrYr减数第二次分裂减数第一次YyRr减数第一YYRRyyrrYYRRrryy30BvBVVbbvBVVbvbvB(2)减数第一次分裂前期,四分体时,一对同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉而互换,导致染色单体上的非等位基因重组.BvBVVbbvBVVbvbvB(2)减数第一次分裂前期,四31daBdab甲细菌ABDABD乙细菌提取dabB剪切分离da粘接剪切新细菌daB(3)重组DNA技术(基因工程:培养抗虫棉)daBdab甲细菌ABDABD乙细菌提取dabB剪切分离da322、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异供了极其丰富的来源，这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有重要的意义。如“一母生九子，九子各不同”的主要原因——基因重组2、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变33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,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.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,34一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自A．基因重组B．基因突变C．环境影响D．基因分离一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自351.用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌，诱发了基因突变，秋水仙素最有可能在下列哪项过程中起作用A．有丝分裂间期

B．有丝分裂全过程C．受精作用过程

D．减数分裂第一次分裂间期2.下面不容易发生基因突变的细胞是

A.神经细胞B.正在无丝分裂的细胞C.蛙的原肠胚细胞D.正在进行减数分裂的精原细胞3.下列关于变异的叙述中，正确的是A.生物所发生的基因突变一般是有害的，因此基因突变不利于生物的进化B.基因重组只能产生的新基因型，而不能产生新的基因，基因突变才能产生新的基因C.生物变异的主要来源是基因重组D.人为改变环境条件，可以促进生物产生变异，但这种变异都是不能遗传的

1.用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌，诱发了基因突变，秋水仙36再见再见37第五章第1节基因突变和基因重组课件38(1)从细胞的结构看，细菌属于

生物。(2)图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其实是两种不同的酶，它们都只能在DNA的一定位置进行剪切和粘接，说明它们具有

的特点。(3)新细菌与甲、乙细菌都不同，从变异来源看，这是人工条件下的一种

。(4)在甲细菌的DNA分子中，剪切掉b基因，粘接上B

基因后，并不影响a、d的功能，说明

。(5)不同种生物之间基因移植成功，说明生物共用一套

，而且发挥作用的机制相同。遗传密码原核专一性基因重组基因是控制生物性状的基本单位(1)从细胞的结构看，细菌属于生物。遗传39(6)新细菌的后代仍能产生出乙细菌Ｂ基因所控制的产物，这是由于

。(7)利用基因工程的方法可以将

转入农作物细胞的

分子中，从而创造出抗虫作物，以减少

的用量，减轻

。

B基因随着新细菌DNA分子复制而复制，并在后代中控制蛋白质的合成农药对环境的污染抗虫基因DNA农药(6)新细菌的后代仍能产生出乙细菌Ｂ基因所控制的产40演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！41第一节基因突变和基因重组第一节42第五章第1节基因突变和基因重组课件43第五章第1节基因突变和基因重组课件44第五章第1节基因突变和基因重组课件45不遗传的变异

可遗传的变异

基因突变基因重组染色体变异变异的类型不遗传的变异可遗传的变异基因突变变异的类型46一、基因突变一、基因突变471、镰刀型细胞贫血症：思考两个问题：（1）正常人和镰刀型细胞贫血症病人的红细胞为什么不一样？（2）镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么？1、镰刀型细胞贫血症：思考两个问题：（1）正常人和镰刀型细胞48镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型，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，引起严重贫血而造成死亡。镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者红细胞变成镰49ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸异常血红蛋白574（573+1）ααββ谷氨酸正常血红蛋白ααββ缬氨酸异常血红蛋白574（50两面凹的圆饼状性状……缬氨酸谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……RNA正常蛋白质蛋白质翻译体现CATGTA…………GUA……异常蛋白质镰刀型细胞基因突变转录DNA的碱基对发生了改变两面凹的圆饼状性状……缬氨酸谷氨511）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。CTTGAACATGTA（单个碱基替换）1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，2）根本原因：控制血522.基因突变的实质2.基因突变的实质53碱基对的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密码缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸终止密码DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密码甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸缬氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密码缬氨酸丝氨酸终止密码插入C丢失T碱基对的增添、缺失DNATACCATTAG543、基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变(一般地，基因突变后变成其等位基因)3、基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或554、基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减Ⅰ间期(生殖细胞突变)4、基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减565、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6、基因突变的结果：对基因的影响：往往产生与之对应的等位基因。对性状的影响：往往产生与之对应的性状（通常会引起一定的表现型变化）5、基因突变的原因：外因：一定的环境条件（生物因素、物理因素57（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿；家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的短果枝等)7、基因突变的特点：（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安58第五章第1节基因突变和基因重组课件59第五章第1节基因突变和基因重组课件60（2）随机发生的

----个体发育的任何时期和部位①迟→表现突变的部分少，如叶芽突变→枝条各部分；花芽突变→仅花部分)②体细胞突变→植物营养繁殖→子代；生殖细胞突变→受精作用→子代（2）随机发生的①迟→表现突变的部分少，如叶芽突变→枝条各部61（3）自然状态下，基因突变频率低（4）多数是有害的产生新基因→破坏生物与环境之间的协调关系（5）不定向的产生一个以上的等位基因如AY←小鼠A+→a。（3）自然状态下，基因突变频率低（4）多数是有害的产生新基因62某自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，其原因是A．基因突变B．基因重组C．基因分离D．环境影响某自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63在正常的绵羊群中，偶然发现一只短腿的绵羊。通过对短腿绵羊后代进行定向的多项选育，人们获得了短腿绵羊的新品种。这一短腿性状出现的原因A、基因突变B、基因分离C、基因互换D、基因重组在正常的绵羊群中，偶然发现一只短腿的绵羊。通过对短腿绵羊后代64基因A与a1、a2、a3之间的关系如图6-3，该图不能表明的是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通过突变而转化D、这些基因的转化遵循自由组合定律Aa1a3a2思考:显性突变和隐性突变的区别?基因A与a1、a2、a3之间的关系如图6-3，该图不能表明658、基因突变的意义：

生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料。9、基因突变的种类：

自然突变诱发突变8、基因突变的意义：9、基因突变的种类：66

在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言中了。在战后的20多年里，广岛和长崎先后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型的新生儿。在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向6710、人工诱变在育种上的应用：优点：提高突变率，加速育种进程,大幅度改良生物性状。缺点：处理的材料量大（育种规模大）概念:指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变例：

1、用辐射方法培育“黑农五号”大豆品种

2、用X射线、紫外线照射等方法培育高产青霉菌株3、太空椒10、人工诱变在育种上的应用：优点：提高突变率，加速育种进程68二、基因重组在生物体有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。二、基因重组在生物体有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新691、基因重组的三种类型:(1)生物体进行有性生殖的过程中(减数分裂第一次分裂后期),控制不同性状的基因的重新组合.1、基因重组的三种类型:(1)生物体进行有性生殖的70减数第一次分裂间期Y

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yr减数第一次分裂YYrryyRRyRyR减数第二次分裂YrYr减数第二次分裂减数第一次YyRr减数第一YYRRyyrrYYRRrryy71BvBVVbbvBVVbvbvB(2)减数第一次分裂前期,四分体时,一对同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉而互换,导致染色单体上的非等位基因重组.BvBVVbbvBVVbvbvB(2)减数第一次分裂前期,四72daBdab甲细菌ABDABD乙细菌提取dabB剪切分离da粘接剪切新细菌daB(3)重组DNA技术(基因工程:培养抗虫棉)daBdab甲细菌ABDABD乙细菌提取dabB剪切分离da732、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异供了极其丰富的来源，这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有重要的意义。如“一母生九子，九子各不同”的主要原因——基因重组2、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变74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,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.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,75一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自A．基因重组B．基因突变C．环境影响D．基因分离一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自761.用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌，诱发了基因突变，秋水仙素最有可能在下列哪项过程中起作用A．有丝分裂间期

B．有丝分裂全过程C．受精作用过程

D．减数分裂第一次分裂间期2.下面不容易发生基因突变的细胞是

A.神经细胞B.正在无丝分裂的细胞C.蛙的原肠胚细胞D.正在进行减数分裂的精原细胞3.下列关于变异的叙述中，正确的是A.生物所发生的基因突变一般是有害的，因此基因突变不利于生物的进化B.基因重组只能产生的新基因型，而不能产生新的基因，基因突变才能产生新的基因C.