基因突变和基因重组ppt.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,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,5,章,基因突变和基因重组,【,课程标准,】,1.,举例说出基因重组及其意义。,2.,举例说明基因突变的特征和原因。,3.,简述染色体结构变异和数目变异。低温诱导染色体加 倍的实验。,4.,生物变异在育种上应用的事例。,5.,关注转基因生物和转基因食品的安全性。,6.,列出人类遗传病的类型,(,包括单基因病、多基因病和染色体病,),。,7.,调查常见的人类遗传病。,8.,探讨人类遗传病的监测和预防。,9.,关注人类基因组计划及其意义。,【,考试大纲,】,（,1,）基因重组及其意义,（,2,）基因突变的特征和原因,（,3,）染色体结构变异和数目变异,（,4,）生物变异在育种上应用,（,5,）转基因食品的安全,（,6,）人类遗传病的类型,（,7,）人类遗传病的监测和预防,（,8,）人类基因组计划及其意义,第一节 基因突变和基因重组,【,本小节复习知识点,】,1,基因突变概念,2,基因突变类型,3,基因突变时间,4,基因突变特点,5,基因突变原因,6,基因突变意义,7,基因重组概念,8,基因重组类型,9,基因重组意义,思考,:,上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？,这种变异性状,能遗传给子代吗？为什么,?,是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,甘蓝,3.5kg,7kg,拉萨,3.5kg,北京,资料,1,：,在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有,3.5KG,，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达,7KG,左右。但再引回北京后，叶球又只有,3.5KG,。,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,资料,2:,表现型,基因型,环境,1,、不可遗传的变异,诱因,（改变）,（改变）,（改变）,思考,：,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）,2,、可遗传的变异,生物的变异,基因突变要研究内容,:,基因,1,突变的类型,2,突变的时间,3,突变的特点,4,突变的意义,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。,正常血红蛋白第,6,位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代,。,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,1 2 3 4 5 6 7 8,（正常血红蛋白）,（异常血红蛋白）,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,镰刀型细胞贫血症是由,引起的一种遗传病。,病因：,DNA,分子中碱基对替换,根本,探究,第,6,位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代的根本原因是什么,？,分析：,A,T,T,A,替换,直接,原因,决定,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,A T C C G C,T A G G C G,C C G C,G G C G,A,T,T,A,C C G C,G G C G,A,T,T,A,A,T,A,C C G C,T,G G C G,DNA,片段,碱基对的,增添、缺失或替换,，改变了基因的结构。,A,T,C C G C,T,A,G G C G,C C G C,G,G C G,探究,DNA,分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,基因突变的概念：,DNA,分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变，叫,基因突变,1,、,(,选择填空,),某生物发生了基因突变后,基因结构,；基因数量,；,性状,.,(,一定不变,;,一定改变,;,可能改变,),2血红蛋白基因转录的模板链上的,CTT,变成,CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果,CTT,突变成了,CTC,，其结果如何？,性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,T A G G C G,A U C C G C,A U,A,C C G,C,mRNA,碱基对增添,A T,A,C C G C,T A,T,G G C G,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,A T C C G C,正常,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,探究,碱基对的,缺失,会导致蛋白质的变化吗,?,A T C C G C,T A G G C G ,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,A U C C G C ,异亮氨酸,精氨酸,A C C G,C,苏氨酸,丙氨酸,A,C C G C,T G G C G,碱基对缺失,思考,：,1,、,基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？,碱基对的替换,2,、基因突变不改变生物性状的情况会发生吗？有哪些类型？,一种氨基酸可能有几种密码子,显性纯合子突变成杂合子（,AA,Aa,）,巩固练习,1,(08,上海高考,),下列是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,T,C,第,100,、,101,、,102,位被替换为,TTT,D,第,103,至,105,位被替换为,1,个,T,B,引起基因突变的因素有哪些？,1,、物理因素：,X,射线 激光等,2,、化学因素：,亚硝酸 碱基类似物、,烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,3,、生物因素：,病毒 某些细菌等,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）,探究,基因突变发生的时间？,DNA,的复制发生在什么时间？,分裂间期,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？,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,常见突变性状：,一 在生物界普遍存在；,玉米白化苗,人类多指,探究,基因突变有何特点？,短腿安康羊（中）,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,1,、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,二 在生物体内随机发生；,探究,基因突变有何特点？,思考,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,三 突变率低,；,探究,基因突变有何特点？,白化苗,四 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？,五,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,总结：,基因突变有何特点？,一 在生物界普遍存在,(,普遍性,),二 在生物体内随机发生,(,随机性,),三 突变率低,(,低频性,),四 大多数突变是,有害,的,(,有害性,),五,基因突变是不定向的,(,不定向性,),引起基因突变的因素有哪些？,1,、物理因素：,X,射线 激光等,2,、化学因素：,亚硝酸 碱基类似物、,烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,3,、生物因素：,病毒 某些细菌等,基因突变的结果是什么？新的基因产生的新性状对生物的生存是都有利吗？自然环境会选择哪些个体生存下来？,思考：,总结,：,基因突变的意义？,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,。,产生了新基因,;,有利变异,取决于环境,;,高考题解（一）,：,1,、,(08,广东高考,),有关基因突变的叙述，正确的是,(),A,不同基因突变的频率是相同的,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,2,、,(08,山东,),拟南芥,P,基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥也会 造成相似的花异常。下列推测错误的是 （）,A,生长素与花的发育有关,B,生长素极性与花的发育有关,C,P,基因可能与生长素极性运输有关,D,生长素极性运输抑制剂诱发了,P,基因突变,3,、,(08,广东生物,),如果一个基因的中部缺失了,1,个核苷酸对,.,可能的后果是 （）,A,没有蛋白质产物,B,翻译为蛋白质时在缺失位置终止,C,所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸,D,翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化,答案：,D,答案：,BCD,4,、,(08,广东理基,),有关基因突变的叙述，正确的是,A,不同基因突变的频率是相同的,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,5,、,(08,上海生物,),人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是,A,基因突变,B,染色体结构变异,C,基因重组,D,染色体数目变异,答案：,C,答案：,A,思考：,1,、子二代中与亲本表现型不同的个体有,和,。,基因发生了自由组合,绿色圆粒,黄色皱粒,原因分析？,有性生殖,二、基因重组,概念,基因重组是通过 过程实现的,方式,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,.,、非同源染色体上的非等位基因,自由组合2,、同源染色体的非姐妹染色单体之间的,交叉交换,3,、,基因工程,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,B,a,A,b,a,B,A,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,A,a,A,a,B,b,A,a,b,B,A,a,B,b,思考,1:,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,?,理论上,2,23,思考,2:,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,.,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,.,基因重组意义：,比较基因突变和基因重组意义的区别？,比较基因突变和基因重组的异同点？,相同点：都可产生新的基因型，为生物进化提供材料,不同点：,1,结果：基因突变可产生新的基因 基因重组不产生,新基因，只产生新的基因型,2,时间：突变一般在间期，基因重组减数分裂前期,和后期,3,条件：突变要物理等因素 重组要有性生殖过程,4,意义：突变产生进化原材料，是变异根本来源,重组是生物多样性的主要原因,5,范围：突变所有生物 重组真核有性生殖生物,5,。,3,资料,P117,1,（,08,宁夏）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,高考题解（二）,强化训练：,1,、（山东理综）,DNA,分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为,P,）变成了尿嘧啶，该,DNA,连续复制两次，得到的,4,个子代,DNA,分子相应位点上的碱基对分别为,U-A,、,A-T,、,G-C,、,C-G,，推测“,P”,可能是,A,胸腺嘧啶,B,腺嘌呤,C,胸腺嘧啶或腺嘌呤,D,胞嘧啶,2,、,(,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,答案：,D,答案：,A,4,、,(,广东生物,),离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是,A,细胞对氨基酸的需求发生变化,B,细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化,C,细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低,D,诱变处理破坏了细胞中催化,ATP,合成的相关酶系,答案：,ACD,3,、,(,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,答案：,D,5,、,(,广东理基,)39,某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是,A,环境影响,B,细胞分化,C,细胞凋亡,D,蛋白质差异,答案：,D,