五章基因突变及其他变异

五章基因突变及其他变异第1页/共39页第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2页/共39页生物的变异表现型基因型环境（不能遗传的变异）（遗传的变异）单击画面继续一些变异性状（改变）（改变）（改变）讨论：变异的类型有哪些？第3页/共39页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单击画面继续一些变异性状第4页/共39页生物的变异性状白化病患者短腿安康羊（右）单击画面继续下页镰刀型鹦鹉体色的变异第5页/共39页太空椒普通青椒神奇的太空育种第6页/共39页镰刀型细胞贫血症正常人的圆饼红细胞镰刀型贫血症患者的红细胞讨论：镰刀型细胞贫血症的发病原因是什么？单击画面继续一些变异性状第7页/共39页CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA直接原因根本原因

镰刀型细胞贫血症是由碱基被替换引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。病因：第8页/共39页

指发生在基因水平上的变异,是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变1、基因突变的概念:第9页/共39页2、基因突变的类型ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替换增添第10页/共39页1、基因突变发生的时期？2、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？第11页/共39页细胞周期中的分裂间期。A有丝分裂间期（体细胞）B减数第一次分裂间期（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第12页/共39页4、基因突变发生的原因引起基因突变的因素（致变因素）A.自然突变:自然发生的突变B.诱发突变:在人为条件下发生的突变如:正常绵羊突变产生短腿安康羊如:中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体物理因素化学因素生物因素第13页/共39页5、基因突变的特点

①普遍性:自然界的物种中广泛存在②随机性:可发生在个体发育的任何时期③稀有性:自然界突变率很低：10－5-

10-8④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利⑤不定向性第14页/共39页基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）可以产生新的基因第15页/共39页6、基因突变的意义是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。第16页/共39页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,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、太空椒第17页/共39页

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。第18页/共39页二、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。第19页/共39页1、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.

第20页/共39页减数第一次分裂间期Y

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

yr

yr减数第一次分裂第21页/共39页BvBVVbbvBVVbvbvB(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.第22页/共39页daBdab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)第23页/共39页2、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异提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”，袁隆平的杂交水稻，抗虫棉等，其主要原因——基因重组第24页/共39页基因突变和基因重组的比较基因突变:

基因重组:

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.

基因的重新组合,产生的新的基因型,使之性状重新组合.第25页/共39页2、基因突变在遗传学基础理论研究中应用基因突变的应用第26页/共39页第27页/共39页营养缺陷型第28页/共39页第29页/共39页第30页/共39页第31页/共39页第32页/共39页基因突变总结1指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和改变。实质？细胞分裂间期，DNA复制时。自然突变和人工诱变。变异的根本来源，为生物进化提供原材料。普遍性（广泛而随机）。稀有性（几万到几亿分之一）。多害性（少利多害）。多向性（不同碱基位点改变）。单击画面继续下页讨论结果（碱基对排列顺序的改变）⒈概念：⒉时间：⒊类型：⒋特点：⒌意义：第33页/共39页基因突变总结2⑴碱基种类改变⑵碱基数目增减⑶碱基排列顺序①物理辐射。②化学药剂。③生物因素⑴优点：提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。⑵缺点：有利的个体往往不多。讨论：DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗？单击画面继续下页中性突变⒍原因：⒎诱因：⒏人工诱变育种优缺点：第34页/共39页基因突变的应用1、人工诱变育种原有品种后代中含有多种突变类型人工筛选新品种人工诱变物理方法：X射线紫外线激光等化学方法：亚硝酸硫酸二乙脂等第35页/共39页一、填充题

DNA分子中发生

的增添、

或改变，而引起的

的改变叫基因突变。二、选择题1、下列有关基因突变的说法，不正确的是：（）A、自然条件下的突变率很低B、诱发突变对生物自身都是有利的C、基因突变能够产生新的基因D、基因突变是广泛存在的练习与思考碱基对缺失基因结构B第36页/共39页基因与性状之间的关系下页巩固练习讨论：突变基因一定能传给后代吗？第37页/共39页巩固练习

1．近年来，世界某几个地区由于战争中使用了贫铀弹，导致这几个地区白血病、皮肤癌的患者猛增，其原因是

。

2.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变，导致酯酶的活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术已将该基因导如入细菌体内，并与细菌的DNA整合在一起。这样的细菌仍能繁殖。请回答：

（1）用人工诱变的方法诱发产生的基因突变叫作

（2）这种重组DNA技术可以达到定向改变