第一节基因突变和基因重组.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节,基因突变和基因重组,第5章 基因突变及其他的变异,决定老鼠,不同颜色的基因,是怎样形成的？这些基因是什么关系呢？,黑老鼠,灰老鼠,黄老鼠,普通青椒和太空椒对比,太空椒是用遨游过太空的青椒种子培育而成。它具有果实大，果皮厚，维生素,C,含量高的特点。,阳光,、,水肥充足,普通玉米生长过程,子粒饱满，,亩产增加,子粒小，,亩产低,1,、概念：,生物的子代和亲代之间，以及不同的子代之间存在或多或少的差异叫变异。,2,、特点：,是生物界普遍存在的生命现象，是生物的基本特征之一。,一、变异,1,、,什么是可遗传的变异？,由,遗传物质发生改变所引起的变异。如：人的眼睛的虹膜有褐色和兰色、人的辨色能力有正常的和色盲等,2,、,什么是不可遗传的变异？,由,环境条件引起的，而遗传物质没有发生改变的变异。如：断了尾巴的老鼠、温室里的韭黄等,什么样的变异可以遗传？,表现型,基因型,（内因）,环境条件,（外因）,不,遗传的变异,基因重组,基因突变,染色体变异,诱因,可,遗传的变异,三个,来源,影响生物表现型的内外因素,科学史一,1910,年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。,所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红,细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之,镰刀型,细胞贫血症。,正常 异常,决定红细胞的形状不同的基因是如何形成的？这些基因是什么关系呢？,蛋白质是生命活动的体现者与承担者，同一性状不同表现类型，必然直接原因体现在蛋白质分子不同上。,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。,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，有,一处,的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代。,科学史二,在环境相同且适合的条件下,基因决定性状,中心法则,:,DNA,转录,蛋白质,翻译,RNA,镰刀型红细胞贫血症,DNA,-C,T,T G,A-,-C,A,T G,T,A-,G,A,A-,G,U,A,-,突变,mRNA,氨基酸,谷氨酸,缬,氨酸,血红蛋白,正常,异常,红细胞,圆,饼状,镰刀状,根本原因,：,DNA,碱基对的替换,ATCCGTAGGC,缺失,（正常基因片段）,替换,增添,AACCGTTGGC,ATTCCGTAAGGC,A,CCG,T GGC,1 2 3 4 5,比一比,CCTG,A,GGTC,GGAC,T,CCAG,CCTG,T,GGTC,GGAC,A,CCAG,CCTG,A,C,GGTC,GGAC,T,G,CCAG,CCTG GGTC,GGAC CCAG,替换,增添,缺失,DNA,1,、基因突变的概念,:,一、基因突变,指发生在基因水平上的变异。是由于,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（,遗传信息,）,的改变。,若,DNA,碱基对,替换,，是否一定引起蛋白质结构的改变？,基因突变的本质是：,？,基因结构的改变，,产生,了新基因,(,等位基因），出现新性状。,比一比、查一查,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,:,议一议,基因突变发生时间？,细胞分裂间期,DNA,复制时,基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生,在体细胞,那么基因突变,都会,遗传给后代吗？,前者可以；后者,一般,不能。,某自花传粉观赏植物,连续几代,开红花，一次,开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？,用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。,、基因突变的原因,自发突变：,由于自然界中诱变剂的作用或,DNA,复制时偶然 出现的碱基配对错误所产生的突变。,诱发突变：,通过使用诱变剂而产生的突变。（人工诱变）,物理因素,化学因素,生物因素,提高突变频率,X,射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,、基因突变的特点,普遍性：,随机性：,不同发育阶段、不同,DNA,、,DAN,不同部位均可发生。,多向性：,低频性：,多害性：多害少利,想一想,基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？,如老鼠灰毛基因,A,+,突变,A,Y,(,黄毛,),a,(,黑毛,),不矛盾。,因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群,中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。,1/2/2026,基因突变的结果：,A,A,a,A,一个基因突变后产生的是它的等位基因,根据对性状类型的影响，可将基因突变分为,显性突变：,a-A,隐性突变：,Aa,根据诱变时的状态，可将基因突变分为,自然突变：在自然状态下发生的基因突变,诱发突变：在仍条件下诱发的突变,、基因突变的意义,产生新基因 生物变异的根本来源,（丰富基因库）,生物进化的原始材料,形成新性状,基因突变的意义：,是,生物变异的,根本来源,，,为生物的进化提供了最初的原材料,。,基因,突变,新,基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,可以产生新的基因,引发生物变异,练一练,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转化,D.,图中基因的遗传遵循自由组合定律,右图中，基因,A,与,a,1,a,2,a,3,之间,的关系，不能表现的是,“,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,指在生物体进行,有性生殖,的过程中，控制不同性状的基因重新组合。,概念,：,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。,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,根本原因,非同源染色体,上的,非等位基因,自由组合,同源染色体,的,非姐妹染色单体,之间的局部交换,1 3,2 4,1 4,2 3,是生物变异的,重要来源,，,对生物的进化具有重要意义,1,、,概念,：,基因重组,可遗传变异,可以产生新的基因组合,基因的自由组合,:,基因的互换,:,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,.,指在生物体进行,有性生殖,的过程中，控制不同性状的基因重新组合。,2,、类型两种：,P,83,3,、意义：,对比基因突变与基因重组：,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。,减一后期，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；减数分裂形成四分体时期，同源染色体交叉付换导致基因重组。,条件,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。,意义,生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。,生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。,发生可能,突变频率低，但普遍存在，变异不定向。,有性生殖中非常普遍。,若某基因原为,303,对碱基，现经过突变，相邻,3,个,碱基对缺失，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，氨基酸顺序有改变,C,长度不变，但顺序改变,D,A,、,B,都有可能,1,（高考试题：,2007,广东生物）,太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是,A,太空育种产生的突变总是有益的,B,太空育种产生的性状是定向的,C,太空育种培育的植物是地球上原本不存在的,D,太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的,2,（高考试题：,2007,江苏生物）,基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是,A,无论是低等还是高等生物都可能发生突变,B,生物在个体发育的特定时期才可发生突变,C,突变只能定向形成新的等位基因,D,突变对生物的生存往往是有利的,D,A,1.,多数有害,2.,不定向性,3.,普遍性,4.,随机性,3,例,.,果蝇约有,10,4,对基因,假定每个基因的,突变率都是,10,-5,一个大约有,10,9,个果蝇群,每一代出现的基因突变数是,(),A.210,9,B.210,8,C.210,7,D.10,8,B,4,、,下列关于基因重组的说法不正确的,是（）,A,生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的,基因的重新组合属于基因重组,B,减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹,染色单体之间的局部交换，可导致基因重组,C,减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因,自由组合可导致基因重组,D,一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，,而根尖则不能,B,5,、（,广东生物）,以下关于生物,变异的叙述，正确的是（）,A,、基因突变都会遗传给后代,B,、基因碱基对发生改变，不一定,导致性状改变,C,、基因突变和基因重组都产生新的基因,D,、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中,B,6,.,2005,年,10,月,11,日据四川在线新快报报道,:,神舟六,号搭载国家一级保护猪种,荣昌猪的精液上太空,归,来后与卵细胞在试管中结合繁殖。动物遗传育种专,家透露,可能至少两年后才有明显结果。下列有关说,法正确的是,(),。,在太空微重力和宇宙射线影响下,荣昌猪的基因,将不同程度 地得到改变。,B.,搭载神舟六号的目的是使基因定向改变并得到,新的荣昌猪基因。,C.,太空微重力和宇宙射线引起的有利变异更多,品,种更优良。,D.,荣昌猪的变异由环境变化引起，遗传物质不变。,A,8.,进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是 （）,A.,基因重组,B.,基因突变,C.,染色体变异,D.,生活条件改变,7.,一种植物在正常情况下连续自交几代只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是,(),A.,自然杂交,B.,自然选择,C.,基因突变,D.,基因重组,C,A,9.,关于基因突变的叙述中，正确的是,(),A,自然状态下生物的突变率是很低的,B,基因突变在光学显微镜下能观察到,C,突变后的性状都不能遗传给后代,D,生物体所发生的突变都是有害的,A,10,、（,2008,高考卷）,.,以下有关基因重组的叙述，,错误的是（）,A.,非同源染色体的自由组合能导致基因重组,B.,非姊妹染色单体的交换可引起基因重组,C.,纯合体自交因基因重组导致子代性状分离,D.,同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,C,11.,某个婴儿不能消化乳类，经检查发现,他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导,致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原,因是,(),A,缺乏吸收某种氨基酸的能力,B,不能摄取足够的乳糖酶,C,乳糖酶基因有一个碱基改换了,D,乳糖酶基因有一个碱基缺失了,C,12.,如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A,、基因产生突变,使此人患病,B,、无基因突变,性状不遗传给此人,C,、基因重组,将病遗传给此人,D,、无基因突变,此人无病,其后代患病,13,、（,广东理基,47,）有关基因突变的叙述，,正确的是（）,A,不同基因突变的概率是相同的,B,基因突变的方向是由环境决定的,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,高产大豆 高产青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突变,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,表现型,基因型环境条件,不可遗传的变异,（改变）,（改变）,（改变）,基因突变,基因重组,染色体变异,可遗传的变异,小结,物理辐射,化学药剂,(3),生物因素,诱变因素的种类,（外因）,正常基因,碱基对（增减或改变）,碱基序列（改变）,遗传信息（改变）,突变基因,基因的可变性,（内因）,