备选基因突变和基因重组

备选基因突变和基因重组第1页/共26页生物界中的变异现象第2页/共26页分析：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：在北京培育的优质北京甘蓝品种，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3页/共26页红花的后代变了蓝紫色遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色吊钟第4页/共26页表现型

基因型

环境

（不可遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）基因突变染色体变异基因重组（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）病毒：基因突变原核生物：基因突变真核生物：基因突变、染色体变异（无性生殖）基因突变、基因重组、染色体变异（有性生殖）注意：可遗传不等于可育第5页/共26页一、基因突变1.基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症（常隐）圆饼状正常红细胞镰刀型红细胞红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。一.基因突变第6页/共26页①显性纯合子：正常，易感疟疾；②显性杂合子：轻度贫血，对疟疾有较强的抵抗力；③隐性纯合子：患者，严重贫血，儿童期容易死亡。产生镰刀型细胞贫血症的直接原因：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。12345678缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）第7页/共26页CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因根本ATTA替换决定产生镰刀型细胞贫血症的根本原因：基因突变引起的镰刀型细胞贫血症的不能通过光学显微镜观察诊断。（）×第8页/共26页替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段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9页/共26页2.基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。①(选择填空)某生物发生了基因突变后,

基因结构（或遗传信息）

；基因数量

；基因位置

；

性状

。

(填一定不变或一定改变或可能改变)一定改变一定不变可能改变一定不变②判断：等位基因A与a所含碱基对数目一定相同（）×③等位基因A与a的本质区别是

。碱基对（或脱氧核苷酸）排列顺序不同。第10页/共26页④哪一种基因突变对生物性状的影响最小？a.一种氨基酸可能有几种不同的密码子；b.显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）；c.基因突变发生在内含子部分；d.基因突变发生在非编码区（启动子等调控序列除外）e.环境因素的影响等。碱基对的替换

⑤发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？第11页/共26页(1)有丝分裂间期(2)减数第一次分裂前的间期体细胞可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）生殖细胞中也可以发生基因突变,可以通过受精作用直接传给后代。3.基因突变发生的时间:主要在第12页/共26页例.(08广东高考)有关基因突变的叙述，正确的是（）A.不同基因突变的频率是相同的

B.基因突变一定会引起生物性状的改变C.一个基因可以向多个方向突变D.细胞分裂的中期不发生基因突变C第13页/共26页4.基因突变的原因（1）物理因素：X射线、紫外线、激光等（2）化学因素：亚硝酸、碱基类似物、烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等（3）生物因素：病毒、某些细菌等内部因素：外部因素：复制偶发错误、碱基组成改变第14页/共26页引起突变的原因---人类史上的灾难1945年8月6日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。8月9日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。第15页/共26页2023/3/269:33:49引起突变的原因---人类史上的灾难

1986年3月26日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。第16页/共26页（1）在生物界普遍存在(普遍性）；短腿安康羊（中）玉米白化苗人类多指5.基因突变的特点（2）在生物体内随机发生（随机性）；（3）(不定向性)：一个基因可以产生一个以上的等位基因显性突变隐性突变（4）突变率低（低频性）；第17页/共26页白化苗（5）大多数突变是有害的（多害少利性）

（注意：也有中性的）白化病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。第18页/共26页6.基因突变的意义可以产生新的基因（等位基因）是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原始材料。二.基因重组1.概念在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。2.类型（１）非同源染色体上的非等位基因自由组合（2）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换第19页/共26页非同源染色体上的非等位基因自由组合BaAbaBAb第20页/共26页同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb第21页/共26页（3）重组DNA技术：定向地改造生物的性状。3.基因重组的结果不产生新基因，可形成新的基因型（或新的性状组合）4.基因重组的意义①是生物变异的来源之一；②形成生物多样性；指导杂交育种。第22页/共26页例.现代生物进化理论认为，突变和基因重组能产生生物进化的原材料，下列哪种变异不属于此类突变范畴的是（）

A.黄色子叶豌豆自交产生黄色和绿色子叶豌豆

B.红眼果蝇种群中偶然出现了一只白眼果蝇

C.猫叫综合征

D.无子西瓜A第23页/共26页基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。发生时间

及原因细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减I后期中，随同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；或减I前期同源染色体的非姐妹