高中生物第五章基因突变及其他变异51基因突变和基因重组.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第,五,章,第,1,节,成才之路,高中新课程,学习指导,人教版,生物,必修,2,成才之路,高中新课程,学习指导,人教版,生物,必修,2,单击此处编辑母版文本样式,第五章基因突变及其他变异,第1节基因突变和基因重组,第五章,一、基因突变的原因、特点和意义,1,、原因：,种类,举例,外因,_,因素,_,、,X,射线等,_,因素,亚硝酸、碱基类似物等,生物因素,_,等,内因,_,偶尔发生错误,DNA,的碱基组成发生改变,物理,紫外线,化学,某些病毒,DNA,分子复制,2,、特点（连线）,普遍性,a,、可向不同的方向发生突,变、产生一个以上的等位基因,随机性,b,、基因突变的频率是很低的,不定向性,c,、基因突变大多是有害的,低频性,d,、在任何时期、任何细胞和任何,DNA,分子上都可发生,多害少利性,e,、各种生物都可发生,二、基因重组,1,、概念：,（,1,）发生过程：生物体进行,_,的过程中。,（,2,）实质：控制,_,的基因的重新组合。,有性生殖,不同性状,类型,时期,发生范围,自由组合型,_,_,染色体上的,_,基因,交叉互换型,_,同源染色体上的,_,随,_ _,的交换而交换,减数第一次,分裂后期,非同源,非等位,减数分裂形成,四分体时期,等位基因,非姐妹染色,单体,2,、类型：,3,、意义：基因重组是,_,的来源之一，对,_,具有重要意义。,生物变异,生物的进化,思考：（,1,）基因突变是普遍存在的，为什么又说是低频的呢？,（,2,）所有的基因突变都能遗传给后代吗？分析原因。,（,3,）一对夫妻所生后代性状不同的主要原因是什么？,提示：,1,、普遍性是指基因突变可以在各种生物中发生，并普遍存在于生物发育的各个时期。低频性是指在自然界中，生物基因突变的频率很低。,2,、不能。如发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代。,3,、由于基因重组产生多种多样的配子，配子间随机结合产生多样化的后代。,2,、基因突变发生的时期,基因突变一般发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。这两个时期正是,DNA,分子进行复制的时候，故其结构最不稳定，也最容易发生基因突变。,3,、基因突变的遗传特点,（,1,）若发生于配子中，将遵循遗传规律遗传给后代。,（,2,）若发生于体细胞中，一般不能遗传。但有些植物体细胞的基因突变，可通过无性繁殖传递。人体某些体细胞发生基因突变后，有可能会成为癌细胞。,1,、诱发基因突变的因素,（,1,）基因突变的外因,易诱发基因突变并提高突变频率（见下表）,四、基因突变的原因和特点,基因突变的外因的分类,举例,作用机理,物理因素,紫外线、,X,射线以及其他辐射,损伤细胞内的,DNA,化学因素,亚硝酸、碱基类似物等,改变生物体内核酸的碱基,生物因素,某些病毒的遗传物质,影响宿主细胞的,DNA,等,（,2,）基因突变的内因,自发产生基因突变,DNA,分子复制偶尔发生错误、,DNA,的碱基组成发生改变等。,2,、,基因突变的特点,（,1,）普遍性：基因突变在生物界中普遍存在，无论是低等生物，还是高等的动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。,（,2,）随机性,基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；,基因突变可以发生在细胞内不同的,DNA,分子上；,基因突变可以发生在同一个,DNA,分子的不同部位。,（,3,）不定向性：基因突变是不定向的，一个基因可以向多个方向发生突变，形成一个以上的等位基因。例如：基因,A,可以突变成为,a,1,（或,a,2,或,a,3,），,A,、,a,1,、,a,2,、,a,3,之间也可以相互突变（如图所示）。同一个基因发生突变形成的基因之间都可以互称为等位基因。,（,4,）低频性,自然状况下，对于一种生物而言，其基因突变的频率是很低的。据估计，在高等生物中，大约,10,5,10,8,个生殖细胞中，才有一个生殖细胞发生基因突变。而大肠杆菌的,DNA,复制的错误率约为,10,9,，即每连续,10,9,个核苷酸才可能发生一个错误。,3,、基因突变的意义,（,1,）基因突变是新基因产生的途径；,（,2,）基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。,1,、基因重组的定义,基因重组是指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。,注意：基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型，不产生新的基因，所以不会产生新的性状，只是原有亲代的性状的重新组合。,五、基因重组,2,、基因重组的类型,（,1,）减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的组合,基因的自由组合；,（,2,）减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色体交换而发生交换,染色单体上的基因重组。,3,、基因重组的意义,（,1,）基因重组是生物多样性形成的原因之一。,（,2,）基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化也非常重要。,六、基因突变与基因重组的比较,基因突变,基因重组,本质,基因的分子结构发生改变，产生了新基因和新的基因型，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碱基对的替换、增添或缺失,减数第一次分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合,基因突变,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,不同个体间杂交，有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞,发生可能,突变频率低，但普遍存在,在有性生殖中非常普遍,联系,都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础,