第5章第1节基因突变和基因重组.ppt

知识点一,知识点二,学业分层测评,当堂即时达标,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,什么叫“生物的变异”？,变异能否遗传？,为什么这种变异性状不能遗传给子代？,分析：,是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,以上属于不可遗传的变异,太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，,把其种下去后结出的仍是太空椒,可遗传的变异,生物的变异,表现型,基因型,环境,（不能遗传的变异）,（可遗传的变异）,基因重组,染色体变异,基因突变,诱因,单击画面继续,一些变异性状,（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,突,变,基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症,临床表现,血红蛋白,6(N,端,),mRNA,基因,(DNA,上,),正常表现,正常,谷氨酸,CTT,GAA,GAA,T,TT,A,AA,轻度贫血,异常,赖氨酸,A,AA,镰刀型贫血,异常,缬氨酸,C,A,T,G,T,A,G,U,A,正常表现,正常,谷氨酸,GA,C,CT,C,GA,G,1,、,T,A,碱基对变成,A,T,碱基对后将会有什么结果？,3,、碱基顺序和数目改变了呢？,2,、其它碱基种类改变了呢？,自主探究,1.镰刀形细胞贫血症发病的直接原因是？,2.镰刀形细胞贫血症发病的根本原因是？,自主探究,思考与讨论,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,_,原因,_,原因,镰刀型细胞贫血症是由,_,引起的一种遗传病，是由于基因的,_,发生了改变产生的。,病因：,基因突变,结构,根本,直接,基因突变结果,粉玫瑰 红玫瑰,黄玫瑰 蓝玫瑰,一个基因突变后产生,的是它的,等位基因,合作学习,1.碱基对的替换一定会引起生物性状的改变吗？,2.碱基对的,替换,、,增添,、,缺失,谁对性状的影响更大？,合作学习,增添,缺失,替换,DNA,分子中发生,碱基对,的,、,和,，而引起的,的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,（一）基因突变的概念：,(,二,),基因突变发生的时间？,Why,？,细胞周期中的分裂间期,A.,有丝分裂间期,B.,减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,基因在复制的时候才会导致序列的错误，复制发生在分裂间期。,由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,基因突变都会遗传给后代吗？,1 突变发生在配子中,可传给后代.,2 突变发生在体细胞中,一般不能遗传.,不一定，密码子具有简并性(一种氨基酸可能对应多种密码子),原因：,物理因素：紫外线、,X,射线损伤,DNA,化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基,生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的,DNA,回想一下：,诱发癌变的致癌因子：,物理因子、化学因子、生物因子,癌变就是一种,基因突变,(,三,),基因突变的原因,(,四,),基因突变的特点,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 正常手指,多指,正常肤色,白化病,1,、在生物界,普遍存在,；,常见突变性状：,以植物的个体发育为例：,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,2,、在生物体内,随机,发生；,3,、基因突变是,不定向,的,基 因,突变率,大肠杆菌组氨酸缺陷型基因,210,果蝇的白眼基因,410,5,果蝇的褐眼基因,310,5,玉米的皱缩基因,110,小鼠的白化基因,110,5,人类色盲基因,310,5,小资料,4,、,低,频性,；,白化苗,5,、多,害,少利性,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。,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的,并指,镰刀形红细胞,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,(,五,),基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低：,10,-5,-,10,-8,(,打破对环境的适应性,),多数有害,少数有利,普遍性,:,随机性,:,低频性,:,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,不定向性：,思考与讨论：,1,基因突变能产生新的基因吗？,2,既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料呢,?,3,自然环境会选择哪些个体生存下来？,4,基因突变对生物的进化有何意义？,(,六,),基因突变的意义,意义：,基因突变是,新基因产生的途径,，,是,生物变异的根本来源,，,为,生物的进化提供了原材料,。,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,生物进化,2,对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由,很多个体,组成，且经,漫长的进化历程,中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是,有利突变,，对生物的进化有重要的意义。因此，,基因突变能够为生物进化提供原材料,。,？,这种太空南瓜王最大能长到,200,多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大,5,公斤。,实例：“黑农五号”大豆,高产青霉菌株,太空椒,(,七,),人工诱变在育种上的应用,是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法,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.,优点,：,缩短育种年限，,加速育种进程,大幅度改良性状,缺点,：,优质变异少，要处理大量的实验材料,“,一母生九仔，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,二、基因重组,1,、概念,:,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,:,基因自由组合,:,基因互换,:,非同源染色体上的非等位基因的,自由组合,同源染色体上的非姐妹染色体之间,发生局部互换,.,基因重组能否产生新的基因？,基,因,重,组,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab,和,aB,AB,和,ab,自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的,非姐妹染色单体之间的局部交换,交叉互换,1,、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？,2,、基因重组能否产生新基因？,能产生新的基因型吗？,3,、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？,思考：,不存在,不能,能,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受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,3,、意义,:,是生物变异重要来源，,生物多样性的重要原因之一，,对生物进化有重要意义。,基因重组,基因突变和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：普遍性、随机性、,_,、,多害少利性、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：,_,内部结构,能产生,细胞分裂间期（,DNA,复制时）,突变率低,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中,(,减数分裂,),非常普遍,比较项目,基因突变,基因重组,定义,时期,类型,结果,意义,适用范围,碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变,有性生殖过程中，,控制不同性状的基因重新组合,分裂间期,DNA,复制时,减数第一次分裂,自然突变、诱发突变,自由组合、交叉互换,产生新基因,产生新的基因型,新基因产生的途径,生物变异的根本来源,生物进化的原始材料,生物变异的来源之一,对生物的进化有重要意义,所有生物,真核生物的有性生殖,小结：基因突变和基因重组的比较,45,1,、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（）,A只相差一个氨基酸，其他顺序不变,B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变,C长度不变，但顺序改变,DA、B都有可能,D,4,、正常细胞的基因组里都带有原癌基因。原癌基因在发生突变就会变成具有致癌能力的癌细胞。,（,1,）某原癌基因上一个碱基对的突变，引起该蛋白质中的氨基酸的改变，即氨基酸顺序上第,19,位氨基酸由脯氨酸转变为组氨酸。已知脯氨酸的密码子有,CCU,、,CCC,、,CCA,、,CCG,，组氨酸的密码子有,CAU,、,CAC,。决定第,19,位组氨酸密码子的碱基对组成是,或,。这一原癌基因,中发生突变的碱基对是,变为,。,（,2,）癌细胞在体内容易分散转移，是因为癌细胞的细胞膜上,，使得细胞间的,。,糖蛋白等物质减少,黏着性减小,网络构建,核心回扣,1.,基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式。,2.,基因突变会引起基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。,3.,诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。,4.,基因突变具有普遍性、随机性、不定向性及低频性等特点。,5.,基因突变可以产生新基因，而基因重组只能产生新的基因型。,6.,基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换两种类型。,课本,P84-【,课堂自我检测,】,1,、（,1,）（,2,）,（,3,）,2,、,C,3,、,B,4,、,A,