基因突变和基因重组(使用)课件

第五章遗传信息的改变

基因突变和基因重组第五章遗传信息的改变基因突变和基因重组1一、生物的变异：1、概念：生物的子代和亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异性称为生物的变异。一、生物的变异：1、概念：生物的子代和亲代之间以及子代各个体2变异可以遗传吗?是否所有的变异都可以遗传？变异可以遗传吗?是否所有的变异都可以遗传？32、生物变异的类型⑴不可遗传的变异（由环境变化引起）⑵可遗传的变异（由生殖细胞内遗传物质的变化引起）基因突变基因重组染色体变异2、生物变异的类型⑴不可遗传的变异（由环境变化引起）⑵可遗传4注意：1、显微镜下只能看到染色体变异；2、属于分子水平的变异是：基因突变和基因重组；3、原核生物、病毒的变异方式有：环境引起的变异和基因突变，而可遗传变异只有基因突变。注意：51实例：人类镰刀型细胞贫血症二、基因突变的原因1实例：人类镰刀型细胞贫血症二、基因突变的原因6阅读课本P76-77，回答以下问题：1、镰刀型细胞贫血症发生的直接原因是什么？（病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？）2、请填写出mRNA上对应的碱基，推测出镰刀型细胞贫血症发生的根本原因（从基因的角度考虑）思考与讨论阅读课本P76-77，回答以下问题：思考与讨论7正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成……—缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸—……镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成……—缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸—……正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成……—缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－8CTTGAACATGTAGAAGUADNAmRNA蛋白质氨基酸谷氨酸正常缬氨酸

不正常基因突变原因分析：CTTGAACATGTAGAAGU91、直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。CTTGAACATGTA原因分析：2、根本原因：控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变。

即：镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因_________发生了改变导致血红蛋白分子改变而产生的。基因突变分子结构1、直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸被102．基因突变的概念

指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起基因结构的改变。判断下图分别为哪种类型的基因突变？2．基因突变的概念指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失11ATCCGTCTAGGCAG缺失（正常）ATTCCGTCTAAGGCAG

AACCGTCTTGGCAGACCGTCTGGCAG改变增添发生基因突变后碱基序列一定不同ATCCGTC缺失（正常）ATTCCGTCAACCGTCA12小试牛刀B小试牛刀B13A.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，也可以通过无性繁殖方式传给后代）（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.一、基因突变

基因突变通常发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中，即DNADNA。3.基因突变的时间：A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期——体细胞——生殖细胞14注意：基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的、失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。注意：154、基因突变的结果使一个基因成为它的等位基因（产生了新的基因）注意：1、基因突变产生了新基因，新基因与原基因互为等位基因；2、基因突变不改变基因数量4、基因突变的结果注意：16

讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。思考与讨论讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这175.基因突变的特点

从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊普遍性

白色皮毛牛犊5.基因突变的特点从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点183×10－5人类色盲基因1×10－5小鼠的白化基因1×10－６玉米的皱缩基因4×10－5果蝇的白眼基因突变率基因低频率性注：基因突变的低频性是针对生物体某一个基因来说发生突变的几率很低，但对于群体来说突变的几率就大多了。3×10－5人类色盲基因1×10－5小鼠的白化基因1×10－19高产大豆高产青霉菌株大南瓜太空椒（左）有利的基因突变高产大豆高产青霉菌株大南瓜太空椒（左20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21

大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。多数有害性大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有22植物的个体发育性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵

发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。具有随机性植物的个体发育性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植23多向性和可逆性：基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a3、a4……等。基因突变也是可逆的，可以由A突变为a，也可以由a突变为A。多向性和可逆性：基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a324基因突变的特点

①普遍性②突变率低（稀有性,低频率性）③多数有害性④随机性⑤多向性和可逆性

基因突变的特点①普遍性251、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？2、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？在太空突变的真菌

基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可以是体细胞中，也可以是生殖细胞中。这里的“随机”是针对生物个体而言的,指的是可随机发生在生物体的不同生长(生活)时段；但是对细胞来说,却只能发生在正进行DNA分子复制的细胞中。思考与讨论1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？在太空突变的真菌26⑴是生物变异的根本来源；⑵为生物的进化提供了原始材料；⑶是形成生物多样性的重要原因之一（新基因产生的途径）6、基因突变的意义⑴是生物变异的根本来源；6、基因突变的意义277、基因突变的种类⑴自然突变：自然条件下发生的基因突变⑵人工诱变：人为条件下诱发产生的基因突变8、引起基因突变的因素（P77)：⑴物理因素：紫外线、X射线、激光等⑵化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等⑶生物因素：病毒、有些细菌等7、基因突变的种类28一、基因突变基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？思考与讨论不一定。(1)有些基因突变并不引起生物性状的改变①突变发生在非编码区和内含子中，不会改变生物的性状。②显性纯合子中的一个基因突变后，该基因型控制的生物性状不会改变。③由于可由多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不会引起生物性状的改变。(2)有些基因突变可引起生物性状的改变，如人的白化病等。一、基因突变基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的29GATCTADNAmRNAGAU氨基酸天冬氨酸GAC天冬氨酸CTGGACGATCTADNAmRNAGAU氨基30一、概念：

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。二、依据原理：基因突变三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种四、优点：（1）可以提高突变率，加速育种进程；（2）大幅度改良某些品种,产生前所未有的性状。五、缺点：（1）盲目性大，有利变异少；（2）工作量大，需大量的实验材料。9、

应用：诱变育种一、概念：利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫31小结：生物的变异

1.概念

2.分类

一基因突变1.概念:碱基对增添、缺失或改变2.引起基因突变的因素:物理\化学\生物3.意义:（1）（2）（3）4.特点:(1)(2)(3)(4)(5)

小结：生物的变异一基因突变32巩固练习：1、基因突变的本质不包括：()A、DNA复制时出差错B、DNA碱基对的增添、缺失或改变C、基因分子结构的改变D、非等位基因间的自由组合2、下列有关基因突变的说法，不正确的是（）

A.自然突变下突变率是很低的

B.人工诱变都是有利的

C.基因突变能产生新的基因

D.基因突变在自然界广泛存在DB巩固练习：1、基因突变的本质不包括：(333．在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生存下来，生存下来的原因是（

）

A．有基因突变产生的抗药性个体存在

B．以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力

C．约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子

D．生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体AA344、基因突变主要发生在在下列哪种细胞中：

A.洋葱表皮细胞B.人的神经细胞

C.根尖生长点D.人的卵细胞c4、基因突变主要发生在在下列哪种细胞中：c35

“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?基因重组“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是36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.1.概念:适用范围：进行有性生殖的生物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37细菌的基因重组细菌的有性生殖方式：接合生殖（两个菌体通过暂时形成的原生质桥单向地转移遗传信息）过程：通过接合生殖，一个细菌的遗传物质可以进入到另一个细菌中，使细菌内的遗传物质有了新的组合。当这些细菌再通过分裂形成子细胞时，重新组合成的遗传物质就传递到了子细胞中。细菌的基因重组细菌的有性生殖方式：接合生殖（两个菌体通过暂时38高等生物的基因重组自由组合定律：

控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合.思考：基因重组在什么时候发生呢?高等生物的基因重组自由组合定律：控制39减数第一次分裂后期

同源染色体

分开，非同源染色体自由组合减Ⅰ中期初级精母细胞减数第一次分裂后期同源染色体减Ⅰ中期初级精母细胞40减数第一次分裂后期

同源染色体

分开，非同源染色体自由组合初级精母细胞减数第一次分裂后期同源染色体初级精母细胞41同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。减I四分体时期（减I前期）同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。减I四分体时期（减423、实现基因重组的途径

途径1：基因自由组合

时间：（减I后期）途径2：基因互换

时间：（减I四分体时期）

途径3：转基因（DNA重组技术）3、实现基因重组的途径途径1：基因自由组合途径2：43

控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，但可形成新的基因型。4、基因重组的结果：控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，但可形成新44思考：一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体