基因突变和基因重组(志强上课).ppt
123456变异的概念:变变异异的的概概念念与与分分类类 生物体的子代与亲代之间以及子代不同个体之间所表现出来的性状差异叫变异。生殖细胞生殖细胞内的遗传物质发内的遗传物质发生了改变，其后代将继承生了改变，其后代将继承这种改变这种改变。不可遗传的变异：不可遗传的变异：可遗传的变异：可遗传的变异：由环境不同引起，遗传由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进物质没有改变，不能进一步遗传给后代一步遗传给后代。变变异异的的类类型型三个来源三个来源基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异7第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异8一一 基因突变基因突变9为什么会出现这样的性状为什么会出现这样的性状?19491949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞年，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。中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。10 19561956年，英国科学家英格拉姆发现年，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，镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。谷氨酸被缬氨酸取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 为什么血红蛋白会出现为什么血红蛋白会出现谷氨酸被谷氨酸被缬氨酸取代缬氨酸取代这样的异常呢？这样的异常呢？11DNADNA的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换病因分析病因分析G GA AA AC CT TT TG GA AA A谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNARNARNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G GU UA AG GT TA AC CA AT T突变突变12思思 考！考！DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?13 DNADNA分子中发生碱基对的替换、增添和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缺失，而引起的基因结构的改变(一般地，基一般地，基因突变后变成其因突变后变成其新的等位基因新的等位基因)。一一 基因突变的概念基因突变的概念增增添添缺缺失失替替换换14基因突变的例子基因突变的例子15思考与讨论：思考与讨论：由于由于DNADNA碱基对的改变，是否一定会引起碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代呢？基因突变都会遗传给后代呢？1 1、突变发生在配子中、突变发生在配子中,可传给后代可传给后代.2 2、突变发生在体细胞中突变发生在体细胞中,一般不能遗传一般不能遗传.基因突变主要发生在什么时候？基因突变主要发生在什么时候？DNADNA复制时复制时(有丝分裂的间期和减数有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期)不一定，密码子具有简并性不一定，密码子具有简并性(一种氨基一种氨基酸可能对应多种密码子酸可能对应多种密码子)16二 基因突变的原因（阅读教材p81、82)l l外因外因外因外因(自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变)l l 1.1.1.1.物理因素物理因素物理因素物理因素:紫外线紫外线紫外线紫外线,X,X,X,X射线及其他辐射射线及其他辐射射线及其他辐射射线及其他辐射l l 例如例如例如例如:太空椒太空椒太空椒太空椒,皮肤癌等皮肤癌等皮肤癌等皮肤癌等l l 2.2.2.2.化学因素化学因素化学因素化学因素:亚硝酸亚硝酸亚硝酸亚硝酸,碱基类似物等碱基类似物等碱基类似物等碱基类似物等l l 3.3.3.3.生物因素生物因素生物因素生物因素:某些病毒某些病毒某些病毒某些病毒l l 特别提醒特别提醒特别提醒特别提醒:我们应该保护环境我们应该保护环境我们应该保护环境我们应该保护环境,远离这些因远离这些因远离这些因远离这些因 素素素素,养成良好的饮食养成良好的饮食养成良好的饮食养成良好的饮食,卫生习惯卫生习惯卫生习惯卫生习惯.l l内因内因内因内因(自发突变自发突变自发突变自发突变)l l DNADNADNADNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误17(三三)基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 普遍性普遍性:随机性随机性:多害少利性：多害少利性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2 等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？自然界突变率：自然界突变率：10105 5-1010-8-8 突变率低突变率低(低频性低频性):):18（四）（四）基因突变的意义基因突变的意义产生新基因产生新基因生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物进化的原始材料生物进化的原始材料19 “一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产这种个体的差异，主要是什么原因产生的生的?想一想想一想20二二 基因重组基因重组阅读教材阅读教材p83p83思考：思考：基因重组的含义；基因重组的含义；基因重组的类型；基因重组的类型；基因重组在生物生命活动中的意义基因重组在生物生命活动中的意义;21（一）概念（一）概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中,控制控制不同性状的基因的重新组合。不同性状的基因的重新组合。（二）类型（二）类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因的自由组合非等位基因的自由组合四分体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染色体之间发生局部互换部互换.动脑动脑:基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？22非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页23AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页24基因重组的意义基因重组的意义 生物变异的来源之生物变异的来源之一一,对于生物的进化也具有对于生物的进化也具有重要的意义。重要的意义。是生物多样性的重是生物多样性的重要原因之一。要原因之一。25基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性、不定向性随机性、不定向性 突变率低、突变率低、多害少利性多害少利性 。2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因，可产生新基因，可形成新的形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_结构结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数分裂减数分裂)非常丰富非常丰富26（五）基因突变的应用（五）基因突变的应用人工诱变育种人工诱变育种n n原理原理:运用物理因素或化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率,诱诱发基因突变发基因突变,获得优良品种获得优良品种.n n实例实例:“:“黑农五号黑农五号”大豆、高产青霉菌株大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜太空椒、太空南瓜优点：优点：缩短育种年限，大幅度缩短育种年限，大幅度 改良性状，为人类选育改良性状，为人类选育 出优良的生物品种出优良的生物品种缺点：缺点：优质变异少，要处理大优质变异少，要处理大 量的实验材料，具有盲量的实验材料，具有盲 目性目性27课堂练习：课堂练习：1.1.1.1.诱发突变与自然突变相比，正确的是（诱发突变与自然突变相比，正确的是（诱发突变与自然突变相比，正确的是（诱发突变与自然突变相比，正确的是（）A A A A都是有利的都是有利的都是有利的都是有利的 B B B B都是定向的都是定向的都是定向的都是定向的 C C C C都是隐性突变都是隐性突变都是隐性突变都是隐性突变 D D D D诱发突变率高诱发突变率高诱发突变率高诱发突变率高D D2 2、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则（分子中如果插入了一个碱基对，则（）A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D D283 3、基因、基因A A与与a a1 1、a a2 2、a a3 3之间之间 的关系如图的关系如图,该图不能表明的该图不能表明的是（是（）A A、基因突变是不定向的、基因突变是不定向的B B、等位基因的出现是基因突、等位基因的出现是基因突 变的结果变的结果C C、正常基因与致病基因、正常基因与致病基因 可以通过突变而转化可以通过突变而转化D D、这些基因的转化遵、这些基因的转化遵 循自由组合定律循自由组合定律D D294 4、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为300300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合个碱基对，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（成的蛋白质分子相比较，差异可能为（）A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能D D305 5、基因重组发生在（、基因重组发生在（）A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中A6 6、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自主要来自 （）A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.环境影响环境影响 D.D.染色体变异染色体变异B B31
