基因突变及其他变异小玉制作课件.ppt
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1、关于基因突变及其他变异小玉制作现在学习的是第1页,共50页 基因突变是指由于基因突变是指由于DNADNA分子中发生分子中发生碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或改变失或改变而引起的基因结构的改变。而引起的基因结构的改变。增添增添改变改变缺失缺失(D)(d1)(d2)(d3)基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构,即改基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构,即改变了变了DNADNA分子的分子的 碱基碱基(脱氧核苷酸)种类脱氧核苷酸)种类 碱基碱基(脱氧核脱氧核苷酸数目苷酸数目 碱基碱基(脱氧核苷酸排列顺序脱氧核苷酸排列顺序现在学习的是第3页,共50页相应性状的改变相应性状
2、的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:现在学习的是第4页,共50页基因突变的实例基因突变的实例碱基数目增减碱基数目增减肽链:肽链:起始起始-缬缬-异亮异亮-亮亮-甘甘-终止终止mRNA:-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链:肽链:起始起始-甘甘-天冬天冬-脯脯-精精-缬缬-TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT-ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA:-AUG-GGA-UAU-
3、CCU-CGG-GUA-TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突突变变前前突突变变后后+C+G此处插入一个碱基对此处插入一个碱基对现在学习的是第5页,共50页基因突变发生的时期基因突变发生的时期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变(一般不能传给后代)某些植物(一般不能传给后代)某些植物可通过无性繁殖传递可通过无性繁殖传递生殖细胞生殖细胞中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变(可以通过受精作用直接传给后代)(可以通过受精作用直接传给后代)基因突
4、变发生的时期越早,表现突变的部分越多,突变发生的时期越基因突变发生的时期越早,表现突变的部分越多,突变发生的时期越晚,表现突变的部分越少。晚,表现突变的部分越少。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期以及体细基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。胞或生殖细胞周期的任何时期。在细胞在细胞分裂间分裂间期较容期较容易发生易发生间期间期DNADNA解开双链,解开双链,稳定性降低,极易稳定性降低,极易受到外界因素干扰受到外界因素干扰使原来的碱基序列使原来的碱基序列发生变化,导致基发生变化,导致基因发生突变。因发生突变。现在学习的是第6页,共50页基因突变的原因基因
5、突变的原因自发突变自发突变(内因内因):在没有人为因素的干预下,在没有人为因素的干预下,DNADNA在复制、在复制、转录、修复时也可能会因为偶然出现的碱基配对错误,转录、修复时也可能会因为偶然出现的碱基配对错误,碱基组成发生改变。碱基组成发生改变。人工诱变人工诱变(外因外因):任何细胞在一定的诱导因素下都有可能改变任何细胞在一定的诱导因素下都有可能改变DNADNA的分的分子结构,只是子结构,只是DNADNA分子在解旋时较易突变而已。分子在解旋时较易突变而已。物理因素:物理因素:化学因素:化学因素:生物因素:生物因素:紫外线、紫外线、X X射线及其他辐射射线及其他辐射亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、
6、碱基类似物等病毒病毒现在学习的是第7页,共50页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生物个体发育的任何时期、任何细胞,细胞的不同可发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞,细胞的不同DNADNA分子上,同一分子上,同一DNADNA分子的不同部位。分子的不同部位。自然界突变率很低:自然界突变率很低:10105 5-1010-8-8取决于生物生存的环境取决于生物生存的环境 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性:多害少利性:不定向性:不定向性:一个基因可以向不同一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等方向发生突变,产生一个以上的等位基
7、因。位基因。基因突变的意义:基因突变的意义:1、产生新的基因、产生新的基因2、生物变异的根本来源、生物变异的根本来源3、是生物进化的原始材料、是生物进化的原始材料所有生物均可所有生物均可现在学习的是第8页,共50页有关基因突变的叙述,正确的是有关基因突变的叙述,正确的是A.A.不同基因突变的概率是相同的不同基因突变的概率是相同的B.B.基因突变的方向是有环境决定的基因突变的方向是有环境决定的C.C.一个基因可以向多个方向突变一个基因可以向多个方向突变D.D.细胞分裂的中期不发生基因突变细胞分裂的中期不发生基因突变答案答案 C C 现在学习的是第9页,共50页思考思考1:基因突变一定会引起性状的
8、改变吗?:基因突变一定会引起性状的改变吗?2 2)不改变性状)不改变性状一一个个氨氨基基酸酸有有多多个个密密码码子子,当当突突变变后后的的DNADNA转转录录成成的的密密码码子子仍仍然然决决定定同同种种氨氨基基酸酸时时,这这种种突突变变不不会会引引起起生生物物性性状状的的改改变;变;突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。一些一些DNADNA片段不携带遗传信息;片段不携带遗传信息;一些蛋白质中的氨基酸种类改变,不一定影响其正常功能。一些蛋白质中的氨基酸种类改变,不一定影响其正常功能。不一定不一定1 1)改变性状)改变性状原因:突变间接引起密码子的
9、改变,最终表现为蛋白质功能改原因:突变间接引起密码子的改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状。例如:镰刀型细胞贫血症变,影响生物性状。例如:镰刀型细胞贫血症现在学习的是第10页,共50页 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(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
10、长度不变,但顺序改变长度不变,但顺序改变 DDA A、B B都有可能都有可能答案答案 D D 现在学习的是第11页,共50页由于突变的低频性和不定向性,导致成功率低由于突变的低频性和不定向性,导致成功率低,有利个体往往不多,有利个体往往不多,需需大量处理试验材料才能选育出人类所需要的类型大量处理试验材料才能选育出人类所需要的类型诱变的各种因素都是致癌因素,如有泄漏将造成人体伤害或环境污染诱变的各种因素都是致癌因素,如有泄漏将造成人体伤害或环境污染人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用诱变意义诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法。是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方
11、法。优点:优点:提高突变率,提高突变率,大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状缩短育种周期缩短育种周期缺点缺点:常用的方法:常用的方法:用物理、化学方法处理植物用物理、化学方法处理植物,使生物发生基使生物发生基因突变因突变物理因素:物理因素:X X射线、紫外线等射线、紫外线等 化学因素:化学因素:亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等 现在学习的是第12页,共50页二、基因重组二、基因重组 在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过程中过程中,控制不同性状的基控制不同性状的基因因的重新组合的重新组合.实现:实现:主要是通过有性生殖(减数分裂)过程实现的主要是通过有性生殖(减数分裂)过程实现的途径途
12、径1 1:基因自由组合(减:基因自由组合(减I I后期)后期)途径途径3 3:转基因(:转基因(DNADNA重组技术)重组技术)途径途径2 2:交叉互换(四分体时期):交叉互换(四分体时期)现在学习的是第13页,共50页基因的自由组合(减基因的自由组合(减后期)后期):减数分裂减数分裂形成配子时,同源形成配子时,同源染色体分离,染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。非同源染色体上的非等位基因自由组合。交叉互换交叉互换:减数分裂减数分裂的四分体时的四分体时期,期,同源染色体上的等位基因随非同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体姐妹染色单体之间发生局部互换而之间发生局部互换而互换互换,导
13、致染色单体上的基因重组。导致染色单体上的基因重组。类型类型:现在学习的是第14页,共50页重组重组DNADNA技术技术 目的基因经运载体导入受体细胞,导致受目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因重组体细胞中基因重组基因重组是真核生物基因重组是真核生物有性生殖过程有性生殖过程中产生可遗传变中产生可遗传变异的异的最重要来源最重要来源,是形成生物多样性的重要原因。,是形成生物多样性的重要原因。基因重组基因重组未产生新基因未产生新基因,只是原有基因的重新组合,只是原有基因的重新组合(产生新的基因型),(产生新的基因型),只是产生了新的表现型只是产生了新的表现型(或新品或新品种种)。自然状况下
14、,自然状况下,原核生物中不会发生基因重组。原核生物中不会发生基因重组。现在学习的是第15页,共50页1.1.原理:原理:2.2.过程:过程:3.3.优点:优点:4.4.缺陷:缺陷:5.5.应用:应用:杂交育种杂交育种基因重组基因重组杂交杂交自交自交选优选优 自交自交使位于不同个体上的多个优良性状集使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上中于一个个体上育种所需时间较长,只能进行本物种或亲育种所需时间较长,只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交缘关系较近的物种杂交,杂交后代易出现杂交后代易出现性状分离,不能克服远缘杂交不亲合性状分离,不能克服远缘杂交不亲合的障碍。的障碍。矮杆抗病小麦的培育矮
15、杆抗病小麦的培育现在学习的是第16页,共50页据你所知道杂交选育新品种之外,杂交的据你所知道杂交选育新品种之外,杂交的另一个结果是获得另一个结果是获得A、纯种、纯种 B、杂种表现的优势、杂种表现的优势C、基因突变、基因突变 D、染色体变异、染色体变异B B杂种优势:杂种优势:杂种植株比一般植株生长整齐杂种植株比一般植株生长整齐 而健壮、果穗大、籽粒多,早熟而健壮、果穗大、籽粒多,早熟现在学习的是第17页,共50页生物可遗传变异的来源生物可遗传变异的来源(1 1)病毒的可遗传变异的来源)病毒的可遗传变异的来源基因突变基因突变(2 2)原核生物可遗传变异的来源)原核生物可遗传变异的来源基因突变基因
16、突变(3 3)真核生物可遗传变异的来源)真核生物可遗传变异的来源 进行无性生殖时进行无性生殖时-基因突变和染色体变异基因突变和染色体变异 进行有性生殖时进行有性生殖时-基因突变、遗传重组和染色体变异基因突变、遗传重组和染色体变异现在学习的是第18页,共50页染色体变异和基因突变的区别染色体变异和基因突变的区别 基因突变基因突变是染色体的某一个位点上基因的改是染色体的某一个位点上基因的改变变,这种改变在光学显微镜下是,这种改变在光学显微镜下是看不见看不见的。是的。是分子分子水平上的变化。水平上的变化。染色体变异是可以用显微镜染色体变异是可以用显微镜直接直接观察观察到到 的比较明显的染色体变化。是
17、的比较明显的染色体变化。是细胞细胞水平上的变水平上的变化。化。现在学习的是第19页,共50页一、染色体结构的变异的类型一、染色体结构的变异的类型正常正常正常正常异常异常缺失缺失缺失缺失重复重复重复重复倒位倒位倒位倒位易位易位易位易位 染色体结构的改变,会使排列在染色体上的染色体结构的改变,会使排列在染色体上的 或或 发生发生改变改变,而导致而导致性状的变异性状的变异。基因的数目基因的数目排列顺序排列顺序现在学习的是第20页,共50页染色体重复与正常染色体联会时,在染色体染色体重复与正常染色体联会时,在染色体上会出现环状突起。上会出现环状突起。染色体变异由于牵涉到许多基因改变染色体变异由于牵涉到
18、许多基因改变(基因的数基因的数目或排列顺序发生改变目或排列顺序发生改变),因而后果比基因突变要严,因而后果比基因突变要严重得多。重得多。联会联会MIMI前期前期现在学习的是第21页,共50页答案:答案:B B现在学习的是第22页,共50页交叉互换与染色体易位的区别交叉互换与染色体易位的区别交叉互换染色体易位图解区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构的变异现在学习的是第23页,共50页如如图图中中和和表示表示发发生在常染色体上的生在常染色体上的变变异。异。和和所表示的所表示的变变异异类类型分型分别别属于属于A A重重组组和易位和易位 B B易位和
19、易位易位和易位C C易位和重易位和重组组 D D重重组组和重和重组组答案:答案:A A现在学习的是第24页,共50页现在学习的是第25页,共50页细胞内的细胞内的个别染色体个别染色体增加或减少增加或减少细胞内的染色体以细胞内的染色体以染色体组染色体组的形式成倍增加或减少的形式成倍增加或减少二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异2121三体综合症三体综合症又称先天性愚型或唐氏综合症又称先天性愚型或唐氏综合症病因:常染色体变异病因:常染色体变异,比正常人多了一条比正常人多了一条2121号染号染色体色体现在学习的是第26页,共50页雄果蝇染色体组图解XYXY染色体组染色体组现在学习的是第27页,共
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- 基因突变 及其 变异 小玉 制作 课件
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