基因突变与基因重组(2).ppt
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1、关于基因突变和基因重组(2)第一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月想一想:上述甘蓝品种的引种过程中,有没有变异现象想一想:上述甘蓝品种的引种过程中,有没有变异现象的发生?的发生?这种变异性状这种变异性状能遗传给子代吗?为什么能遗传给子代吗?为什么?分析:是分析:是环境因素引起的环境因素引起的,自身的遗传物质没有改变。,自身的遗传物质没有改变。甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg7kg7kg拉萨拉萨3.5kg3.5kg北京北京资料:在北京培育的优质甘蓝品种,叶球最大的有资料:在北京培育的优质甘蓝品种,叶球最大的有3.5KG,当,当引种到拉萨后,由于昼夜温差大、日照时间长、光照强,叶引种到拉萨后,
2、由于昼夜温差大、日照时间长、光照强,叶球可重达球可重达7KG左右。但再引回北京后,叶球又只有左右。但再引回北京后,叶球又只有3.5KG。第二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月红红花花的的后后代代变变了了蓝蓝紫紫色色上述变异性状的后代上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢?为何仍然是蓝紫色花呢?遗传物质发生了改变遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色蓝紫色花的后代仍是蓝紫色第三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月2、变异的类型(2)、可遗传变异遗传物质发生改变而引起的变异(1)、不可遗传变异 环境因素造成的,未引起生物体内遗传物质变化的变异3、可遗传变异的三种来源:基因突变 基
3、因重组 染色体变异第四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月表现型表现型基因型基因型环境环境(不可遗传的变异)(不可遗传的变异)诱诱因因(改变)(改变)(改变)(改变)(改变)(改变)讨论:是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢?基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变(遗传物质未发生改变)(遗传物质未发生改变)(遗传物质发生改变)(遗传物质发生改变)(可遗传的变异)(可遗传的变异)第五张,PPT共五十六页,创作于2022年6月5.1 5.1 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第第5 5章章 基因突变及其他的变异基因突变及其他的变异第六张,PPT共五十六页,创作于2022年
4、6月一、基因突变一、基因突变基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症正常红细胞正常红细胞镰刀型贫血症镰刀型贫血症 资资料料:1910年年,一一个个黑黑人人青青年年到到医医院院看看病病,检检查查发发现现他他患患的的是是当当时时人人们们尚尚未未认认识识的的一一种种特特殊殊的的贫贫血血症症,他他的的红红细细胞胞不不是是正正常常的的圆圆饼饼状状,而而是是弯弯曲曲的的镰镰刀刀状状,人人们们称称这这种种病病为为镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。这这种种病病患患者者一一旦旦缺缺氧氧,红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型。病病重重时时,红红细细胞胞受受机机械械损损伤伤而而破破裂裂的现象,引
5、起严重贫血而造成死亡。的现象,引起严重贫血而造成死亡。第七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月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 19491949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白血红蛋白分子的分子的异常异常引起红细胞变形。引起红细胞变形。科学史二科学史二第八张,PPT共五十六页,创作于2022年6月探究正常血红蛋白究竟出了什么问题?正常血红蛋白究竟出了什么问题?缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮
6、氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸1 2 3 4 5 6 7 8(正常血红蛋白)(正常血红蛋白)(异常血红蛋白)(异常血红蛋白)19561956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀型细年,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,正常血红蛋白胞贫血症患者血红蛋白的肽链上,正常血红蛋白第第6 6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代。取代。第九张,PPT共五十六页,创作于2022年6月根本原因根本原因直接原因:?直接原因:?根本原因:?根本原因:?病因:病因:两面凹的圆饼状两面凹的圆饼状性状性状谷氨酸谷氨酸 CTTGAADNAGAAmRNA正
7、常蛋白质正常蛋白质蛋白质蛋白质G U A 缬氨酸缬氨酸异常蛋白质异常蛋白质镰刀型镰刀型CA TG T A病因分析病因分析直接原因直接原因第十张,PPT共五十六页,创作于2022年6月ATCCGTAGGC缺失缺失(正常基因片段)(正常基因片段)替换替换增添增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGC ACCGT GGC1 2 3 4 5比一比比一比第十一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月1 1、基因突变的概念、基因突变的概念:一、基因突变一、基因突变由于由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换、增添替换、增添或或缺失缺失,而,而引起的引起的基因结构基因结构的改变。的改
8、变。思考:思考:某生物发生了基因突变后某生物发生了基因突变后,基因结构(或遗传信息)基因结构(或遗传信息);基因数量基因数量 。2 2、基因突变的本质:、基因突变的本质:本质:本质:基因中脱氧核苷酸的种类,数量和排列顺序发生了基因中脱氧核苷酸的种类,数量和排列顺序发生了改变。改变。质变而非量变质变而非量变质变而非量变质变而非量变第十二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月3 3、基因突变对蛋白质结构的影响、基因突变对蛋白质结构的影响思考:基因突变,是否一定会影思考:基因突变,是否一定会影响蛋白质结构呢?响蛋白质结构呢?第十三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月甲甲 乙乙 丙丙 丁丁D
9、NADNA碱基对替换,碱基对替换,不一定不一定引起蛋白质结构的改变。引起蛋白质结构的改变。结论结论:探究:若探究:若探究:若探究:若DNADNADNADNA碱基对替换,是否一定引起蛋白质结构的碱基对替换,是否一定引起蛋白质结构的碱基对替换,是否一定引起蛋白质结构的碱基对替换,是否一定引起蛋白质结构的改变?改变?改变?改变?第十四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA碱基对增添碱基对增添A T A C C G C T A T G G C G 异亮氨酸异亮氨酸脯氨酸脯氨酸探究:碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗
10、?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 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸第十五张,PPT共五十六页,创作于2022年6月探究碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗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 正常正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸 A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸 A C C G C T G G C G 碱基对缺失碱基对缺失比一比:哪种基因突变对蛋白质的影响最小?第十六张,PPT共五十六页,创作于2022年6
11、月巩固练习巩固练习1(08上海高考上海高考)下列大下列大肠肠杆菌某基因的碱基序列的杆菌某基因的碱基序列的变变化,化,对对其所控制合成的多其所控制合成的多肽肽的氨基酸序列影响最大的是(不考的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终虑终止密止密码码子)子)A第第6位的位的C被替被替换为换为T B第第9位与第位与第10位之位之间间插入插入1个个TC第第100、101、102位被替换为位被替换为TTT D第第103至至105位被替换为位被替换为1个个T第十七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月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可以发生基因突变可以发生
12、基因突变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(但一般不能传给后代)(但一般不能传给后代)(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)3、基因突变发生的时间基因突变发生的时间1 1、“神七神七”带一批种子上天进行育种,你选带一批种子上天进行育种,你选“干种子干种子”还是还是“萌动的种子萌动的种子”?为什么?为什么?DNADNA的复制的复制2 2、DNADNA的复制发生在什么时间?的复制发生在什么时间?分裂间期分裂间期体细胞可以发生基因突体细胞可以发生基因突变吗?变吗?生殖细胞可以发生基因生殖细胞可以发生基因突变吗?突变吗?体细胞发生的基因突变体细胞发生的基
13、因突变可以传给后代吗?可以传给后代吗?生殖细胞发生的基因突生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗?变可以传给后代吗?第十八张,PPT共五十六页,创作于2022年6月物理因素化学因素生物因素紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物4、引起基因突变的因素、引起基因突变的因素病毒,某些细菌等 外因内因:DNA分子复制时偶尔发生错误,使基因结构发生改变分子复制时偶尔发生错误,使基因结构发生改变提提高高突突变变频频率率第十九张,PPT共五十六页,创作于2022年6月细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白
14、色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病你认为突变有什么特点?你认为突变有什么特点?常见突变性状:常见突变性状:a a、在生物界普遍存在;在生物界普遍存在;讨论与思考讨论与思考玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指5、基因突变有何特点?基因突变有何特点?短腿安康羊(中)短腿安康羊(中)第二十张,PPT共五十六页,创作于2022年6月开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵 基因突变发生在生物个体发育的什么时期?基因突变发生在生物个体发育的什么时期?任何时期任何时期b b、在生物体内随机发生;
15、在生物体内随机发生;探究 基因突变有何特点?基因突变有何特点?思考思考“基因突变的随机性基因突变的随机性”与与“基因突变基因突变发生在发生在DNADNA分子复制时分子复制时”是否矛盾?是否矛盾?第二十一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月c c、基因突变是基因突变是不定向不定向的的探究 基因突变有何特点?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经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变显性突变隐性突变隐性突变 说明:虽然基因突变是不定向的,但是其结果结果是产生了它的等位基因产生了它的等位基因,也就是说,基因突变是朝着
16、其等位基因(控制一种性状)的方向进行突变。例如,控制小鼠毛色的灰色基因(例如,控制小鼠毛色的灰色基因(A)可以突变成黄)可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。但是每一个基因色基因,也可以突变成黑色基因。但是每一个基因的突变,都不是没有任何限制的。例如,小鼠毛色的突变,都不是没有任何限制的。例如,小鼠毛色基因的突变,只限定在色素的范围内,不会超出这基因的突变,只限定在色素的范围内,不会超出这个范围。个范围。第二十二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基
17、因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料d d、突变率突变率低低;探究 基因突变有何特点?基因突变有何特点?1 1、基因突变的普遍性与低频率性是否、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾?矛盾?第二十三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月白白化化病病患患者者有有害害的的基基因因突突变变白白化化玉玉米米苗苗畸畸形形的的雏雏鸭鸭人人类类的的多多指指第二十四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株太空椒(左)太空椒(左)有有利利的的基基因因突突变变第二十五张,PPT共五十
18、六页,创作于2022年6月白化苗白化苗e e、大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为为什什么么呢呢?任何一种生物都是长期进化过程的产物,任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。探究 基因突变有何特点?基因突变有何特点?另外:另外:突变对生物体本身的利害具有相对性的突变对生物体本身的利害具有相对性的第二十六张,PPT共五十六页,创作于2022年6月5 5、基因突变的、基因突变的特点特点 普普遍遍性性:自自然然界界的的物物种种中中广广泛泛存存在在(所所有有生生物物都可能发生都可能发生)随机性随机性:可发生在任何时期可发生在任何时期
19、不定向性:不定向性:突变率低突变率低:自然界突变率很低:自然界突变率很低:10105 51010-8-8 多害少利性多害少利性:(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6、基因突变的结果:、基因突变的结果:产生它的等位基因产生它的等位基因第二十七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月思考:7、基因突变是否一定会对生物性状产生影响?基因突变不影响后代性状原因:若基因突变发生后,由于密码子的简并性,突变后仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。若基因突变为隐性突变,如AA中其中一个Aa,此时性状也不改变。不一定第二十八张,PPT共五十六页,创作于20
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