生物必修基因突变和基因重组课件

生物必修基因突变和基因重组课件第一页，共三十六页，2022年，8月28日什么叫“生物的变异”？生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。第二页，共三十六页，2022年，8月28日变异能否遗传？第三页，共三十六页，2022年，8月28日想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。甘蓝3.5kg7kg拉萨3.5kg北京资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。第四页，共三十六页，2022年，8月28日红花的后代变成了蓝紫色上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变。蓝紫色花的后代仍是蓝紫色第五页，共三十六页，2022年，8月28日变异的类型可遗传变异生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的不遗传变异环境因素影响而造成的可遗传变异的三种来源:基因突变基因重组染色体变异第六页，共三十六页，2022年，8月28日不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异第七页，共三十六页，2022年，8月28日基因突变的实例人类镰刀型贫血病的形成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、基因突变第八页，共三十六页，2022年，8月28日CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因

镰刀型细胞贫血症是由

引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？ATTA替换直接原因决定谷氨酸→缬氨酸第九页，共三十六页，2022年，8月28日相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.第十页，共三十六页，2022年，8月28日替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]

DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？第十一页，共三十六页，2022年，8月28日概念：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：

哪一种基因突变对生物性状的影响最小？

碱基对的替换第十二页，共三十六页，2022年，8月28日请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。第十三页，共三十六页，2022年，8月28日(二)基因突变发生的时间？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（但一般不能传给后代）（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第十四页，共三十六页，2022年，8月28日（三）基因突变的原因自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。诱发突变：物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等第十五页，共三十六页，2022年，8月28日夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素少吃烧烤和油炸食品化学因素分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？接种乙肝疫苗生物因素第十六页，共三十六页，2022年，8月28日遗传信息改变DNADNA差错内因：

外因：物理因素化学因素生物因素脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变碱基对的替换、增添、缺失基因结构发生改变产生等位基因（A1a1、a2……）复制引起第十七页，共三十六页，2022年，8月28日细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病常见突变性状：1、在生物界普遍存在—普遍性[探究]（四）基因突变有何特点？第十八页，共三十六页，2022年，8月28日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2、在生物个体发育的任何时期发生—随机性①②③④⑤第十九页，共三十六页，2022年，8月28日基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料3、突变率低—低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。第二十页，共三十六页，2022年，8月28日白化苗4、大多数突变是有害的—多害性白化病为什么呢？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。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？第二十一页，共三十六页，2022年，8月28日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第二十二页，共三十六页，2022年，8月28日高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变第二十三页，共三十六页，2022年，8月28日有利的基因突变第二十四页，共三十六页，2022年，8月28日5、基因突变是不定向的—多向性经诱变处理的紫色种子产生的子代种子如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠第二十五页，共三十六页，2022年，8月28日(五)基因突变的类型按来源分__________与__________

按突变后对生物个体的影响分_________与________,对生物体而言，多数为____________。自然突变人工诱变有利突变有害突变有害突变①打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变?如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料根据对性状类型的影响，可将基因突变分为①显性突变：a-A②隐性突变：A—a第二十六页，共三十六页，2022年，8月28日基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料.（六）基因突变的意义第二十七页，共三十六页，2022年，8月28日12子代和亲代长相不完全一样都是基因突变造成的吗？第二十八页，共三十六页，2022年，8月28日二、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自由组合.2、类型:①基因的自由组合:②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.第二十九页，共三十六页，2022年，8月28日减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab基因重组发生时期第三十页，共三十六页，2022年，8月28日AaAaBbAabBAaBb减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换第三十一页，共三十六页，2022年，8月28日(3)、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。3基因重组的特点（1)、变异概率高，几乎100%(2)、只有通过有性生殖过程才能实现的。

第三十二页，共三十六页，2022年，8月28日4、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？新的性状？不能。但能产生新的基因型和新的表现性5.适用的范围：有性生殖过程基因工程①②第三十三页，共三十六页，2022年，8月28日基因突变基因重组本质结果发生时间及原因条件意义发生可能基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。第三十四页，共三十六页，2022年，8月28日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