基因突变和基因重组1课件

第一节基因突变和基因重组第五章基因突变及其他变异12变异的概念生物体的子代与亲代之间以及子代不同个体之间所表现出来的性状差异叫变异。

3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。5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6表现型

基因型

环境

（不遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传。基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）7为什么会出现这样的性状?9

1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形.101956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…为什么血红蛋白会出现谷氨酸被缬氨酸取代这样的异常呢？11

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一基因突变的概念┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯┯┯

ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

┷┷┷┷┷┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯

ＡＧＣ

ＴＣＧ

┷┷┷┯┯┯┯

ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷增添缺失替换13基因突变的例子141、基因突变发生的时间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）一般不遗传（有些植物无性生殖除外）人体某些体细胞基因的突变可能发展为癌细胞可遗传：通过受精作用直接传给后代15【典例训练1】(2012·上饶高二检测)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是()A.①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶B.②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；某些病毒中可以发生④过程C.④⑤过程可能发生在肺炎双球菌中D.①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全不同C17【典例训练2】下列叙述不正确的是()A.图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B.镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因异常C.人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降D.该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成进而控制代谢活动来进行的D181.对此分析合理的是()A.图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内B.图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C.图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链D.图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸C19

基因突变是否一定会引起生物性状的改变呢？如果不是，在哪些情况下可能不会？1、密码子的简并性：由于一些氨基酸可以由多种密码子决定，因此某些基因突变不引起生物性状的改变。2、不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起生物性状的改变。3、隐性突变在杂合状态下也不会引起生物性状的改变。21基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,改变了基因的碱基的排列顺序，使一个基因变成它的等位基因（A→a或a→A）,只改变基因的内部结构，但是不改变基因在DNA分子和染色体上位置，不改变染色体上基因的数量和排列顺序突变后的基因数量是否会增加？22二基因突变的原因外因(自然或人为的诱发突变)1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射例如:太空椒,皮肤癌等2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等3.生物因素:某些病毒

特别提醒:我们应该保护环境,远离这些因素,养成良好的饮食,卫生习惯.内因(自发突变)DNA复制时偶尔发生错误23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、在生物个体发育的如何时期发生—随机性①②③④⑤25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小资料三、突变率低—低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。26高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变29五、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可向不同方向突变，产生一个以上的等位基因30AAAaAaaaaA一个基因突变后产生的是它的等位基因基因突变的结果31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32（五）基因突变的应用人工诱变育种原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.实例:“黑农五号”大豆、高产青霉菌株太空椒、太空南瓜

优点：缩短育种年限，大幅度改良性状，为人类选育出优良的生物品种缺点：优质变异少，要处理大量的实验材料，具有盲目性33DNA（基因）mRNA蛋白质转录翻译(细胞核内)(细胞质内核糖体上)脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列遗传信息遗传密码小结：34DNA（基因）mRNA蛋白质转录翻译(细胞核内)(细胞质内核糖体上)脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列遗传信息遗传密码小结：352.生物变异的根本来源是（）A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变D3.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A36二基因重组37“一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?想一想38（一）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.（二）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四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.39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（二）基因重组发生时期40AabBAaBb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41基因重组不能产生新基因，只能重组出新的基因型，进而产生性状重新组合。基因突变产生新基因，进而产生新性状。基因突变不改变基因的数量和位置。动脑:基因重组能否产生新的基因？42基因重组的意义生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.是生物多样性的重要原因之一.43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。44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、染色体变异思维拓展45C13.信使RNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是()A．tRNA一定改变，氨基酸一定改变B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变C．tRNA一定改变，氨基酸不一定改变D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变46CD22．在mRNA分子中若有一个密码子的碱基发生了改变，下列说法正确的是(多选)()。A．该mRNA控制合成的肽链一定会变化B．该密码子控制合成的氨基酸一定发生变化C．该密码子控制合成的氨基酸可能不变D．该mRNA控制合成的肽链可能会变短471.基因A与a1、a2、a3之间的关系如图,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D48血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图。回答下列问题：(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是_________，此种变异一般发生于甲图中________阶段，此种变异一般最大的特点是能产生________。(2)基因重组可以发生于乙图中________时期，除此之外还有可能发生于________。控制血红蛋白合成的基因发生突变2～3新基因C

减数第一次分裂的后期495.下图中④代表核糖体，⑤代表多肽链，有关叙述不正确的是A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译B．①链中(A+T)／(G+C)的比值与②链中的相同C．以③为模板而合成的⑤上有45个氨基酸D．③上密码子除终止密码外均能在tRNA上找到相对应的反密码子505152下列描述中正确的是A．转录尚未结束，翻译即已开始B．由该DNA模板产生了三条多肽链C．原核细胞转录和翻译在时空上完全分开D．多个核糖体完成不同mRNA的翻译A531、生物变异的根本来源是A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变2、基因重组发生在A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中C．有丝分裂形成子细胞的过程中D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中DA课堂巩固543、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，