第五章基因突变和基因重组详解演示文稿

第五章第节基因突变和基因重组详解演示文稿目前一页\总数五十一页\编于八点优选第五章第节基因突变和基因重组目前二页\总数五十一页\编于八点红花的后代变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目前三页\总数五十一页\编于八点2、变异的类型（2）、可遗传变异遗传物质发生改变而引起的变异（1）、不可遗传变异环境因素造成的，未引起生物体内遗传物质变化的变异3、可遗传变异的三种来源:基因突变基因重组染色体变异目前四页\总数五十一页\编于八点表现型基因型环境（不可遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？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）目前五页\总数五十一页\编于八点5.1基因突变和基因重组第5章基因突变及其他的变异目前六页\总数五十一页\编于八点一、基因突变基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰刀型贫血症

资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。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。目前七页\总数五十一页\编于八点正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…

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。科学史二目前八页\总数五十一页\编于八点[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？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12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）

1956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，正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。目前九页\总数五十一页\编于八点根本原因直接原因：？根本原因：？病因：两面凹的圆饼状性状谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质GUA…………缬氨酸异常蛋白质镰刀型CATGTA…………病因分析直接原因目前十页\总数五十一页\编于八点ATCCGTAGGC缺失（正常基因片段）替换增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGC12345比一比目前十一页\总数五十一页\编于八点1、基因突变的概念:一、基因突变由于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。思考：某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传信息）

；基因数量

。

2、基因突变的本质：本质：基因中脱氧核苷酸的种类，数量和排列顺序发生了改变。质变而非量变目前十二页\总数五十一页\编于八点3、基因突变对蛋白质结构的影响思考：基因突变，是否一定会影响蛋白质结构呢？目前十三页\总数五十一页\编于八点ＡＡ甲乙丙丁DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。结论:探究：若DNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的改变？目前十四页\总数五十一页\编于八点···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA碱基对增添···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···异亮氨酸脯氨酸探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？DNA

···ATCCGC···

正常异亮氨酸精氨酸氨基酸目前十五页\总数五十一页\编于八点[探究]碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗?···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸②①①②···A

CCGC···

···TGGCG···碱基对缺失比一比：哪种基因突变对蛋白质的影响最小？目前十六页\总数五十一页\编于八点巩固练习1．(08上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）

A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替换为TTT D．第103至105位被替换为1个TB目前十七页\总数五十一页\编于八点A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞可以发生基因突变生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）3、基因突变发生的时间1、“神七”带一批种子上天进行育种，你选“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？DNA的复制2、DNA的复制发生在什么时间？分裂间期体细胞可以发生基因突变吗？生殖细胞可以发生基因突变吗？体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？目前十八页\总数五十一页\编于八点物理因素化学因素生物因素紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物4、引起基因突变的因素病毒，某些细菌等外因内因：DNA分子复制时偶尔发生错误，使基因结构发生改变提高突变频率目前十九页\总数五十一页\编于八点细菌无抗药性——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——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：a、在生物界普遍存在；讨论与思考玉米白化苗人类多指5、基因突变有何特点？短腿安康羊（中）目前二十页\总数五十一页\编于八点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b、在生物体内随机发生；[探究]基因突变有何特点？思考①②③④⑤“基因突变的随机性”与“基因突变发生在DNA分子复制时”是否矛盾？目前二十一页\总数五十一页\编于八点c、基因突变是不定向的[探究]基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变隐性突变说明：虽然基因突变是不定向的，但是其结果是产生了它的等位基因，也就是说，基因突变是朝着其等位基因(控制一种性状)的方向进行突变。例如，控制小鼠毛色的灰色基因（A＋）可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。但是每一个基因的突变，都不是没有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突变，只限定在色素的范围内，不会超出这个范围。目前二十二页\总数五十一页\编于八点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d、突变率低；[探究]基因突变有何特点？1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？目前二十三页\总数五十一页\编于八点白化病患者有害的基因突变白化玉米苗畸形的雏鸭人类的多指目前二十四页\总数五十一页\编于八点高产大豆高产青霉菌株太空椒（左）有利的基因突变目前二十五页\总数五十一页\编于八点白化苗e、

大多数突变是有害的白化病为什么呢？

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。[探究]基因突变有何特点？另外：

突变对生物体本身的利害具有相对性的目前二十六页\总数五十一页\编于八点5、基因突变的特点

①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物都可能发生)

②随机性:可发生在任何时期③不定向性：

④突变率低:自然界突变率很低：10－5~10-8

⑤多害少利性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利6、基因突变的结果：产生它的等位基因目前二十七页\总数五十一页\编于八点思考：7、基因突变是否一定会对生物性状产生影响？基因突变不影响后代性状原因：①若基因突变发生后，由于密码子的简并性，突变后仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。②若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。不一定目前二十八页\总数五十一页\编于八点（四）、基因突变的意义

基因突变在生物进化中有重要意义。是新基因产生的途径，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。原来的性状与新的性状为自然环境提供了选择的材料。故其能为生物进化提供原始材料。目前二十九页\总数五十一页\编于八点化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。（1）人工诱导基因突变常用方法：物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；生物因素：病毒、细菌等。

人工诱变在育种上的应用目前三十页\总数五十一页\编于八点（4）诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（举例）

人工诱变在育种上的应用①突变频率仍然较低，盲目性。有利变异个体往往不多，处理的材料量大（育种规模大）②诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄漏将造成人体伤害或环境污染（2）优点：提高突变率，创造新类型，缩短育种周期（3）缺点:目前三十一页\总数五十一页\编于八点

据报载：十几年来，我国从航天搭载的60多种、500多个品种的植物种子中，筛选培育出了多个在农业生产上发挥作用的新品种。据不完全统计，空间诱变育成的高产、优质新品种（品系），在全国种植的面积已超过100万亩。与此同时太空动物的培育也取得了初步的成效。目前三十二页\总数五十一页\编于八点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练习：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目前三十三页\总数五十一页\编于八点“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?二基因重组目前三十四页\总数五十一页\编于八点想一想1、基因自由组合定律中，哪些基因可以进行重新组合呢？2、非等位基因伴随什么进行重新组合呢？3、非同源染色体在什么时期重新组合？回顾孟德尔自由组合定律。目前三十五页\总数五十一页\编于八点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基因自由组合：②基因交叉互换：二、基因重组1、概念：目前三十六页\总数五十一页\编于八点非同源染色体上的非等位基因自由组合BaAbaBAb目前三十七页\总数五十一页\编于八点同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb等位基因目前三十八页\总数五十一页\编于八点思考：基因重组能否产生新的基因？3、基因重组的结果：产生了新的基因型如：黄圆×绿皱说明：基因重组只能产生新的性状组合，不能产生新的性状（针对一种性状）目前三十九页\总数五十一页\编于八点3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。4、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。

目前四十页\总数五十一页\编于八点思考:人的体细胞中有23对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞?都大于223目前四十一页\总数五十一页\编于八点思考:你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性.目前四十二页\总数五十一页\编于八点

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,对于生物进化具有十分重要的意义.5、意义目前四十三页\总数五十一页\编于八点优点：使不同个体的优良性状集中到一个个体上。缺点：育种年限长。6、应用：杂交育种目前四十四页\总数五十一页\编于八点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，产生新的基因。不同基因的重新组合，产生新的基因型。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的四分体时期的同源染色体中非姐妹染色单体交叉互换；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。目前四十五页\总数五十一页\编于八点思考:RNA病毒的突变频率往往比DNA病毒的突变频率高,为什么?

RNA病毒遗传物质是RNA,RNA是单链,结构不稳定,易发生基因突变.目前四十六页\总数五十一页\编于八点基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________

特点：①普遍性、②随机性、③_________、④多数有害、⑤不定向性。

2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________

特点：