基因突变与基因重组-------上课优秀PPT.ppt

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1、 一母生九仔，连母十个样，这说明生一母生九仔，连母十个样，这说明生物具有物具有_的现象。的现象。龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞，龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞，这说明生物具有这说明生物具有_的现象。的现象。变异变异遗传遗传生物亲子代间或子代各个体间存在生物亲子代间或子代各个体间存在性状差异性状差异的现象的现象.变变异异的的类类型型不行遗传变异不行遗传变异可遗传变异可遗传变异由环境不同引起，遗传由环境不同引起，遗传物质没有变更，不能进物质没有变更，不能进一步遗传给后代。一步遗传给后代。生殖细胞（配子）内的遗生殖细胞（配子）内的遗传物质发生了变更，其后传物质发生了变更，其后代将继承这种变更。代

2、将继承这种变更。可遗传变异的三种来源可遗传变异的三种来源: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阳光、阳光、水肥足够水肥足够 一般玉米生长过程 子粒饱满，子粒饱满，亩产增加亩产增加 子粒小，子粒小，亩产低亩产低 想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?分析：是环境因素引起的分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有，自身的遗传物质没有变更。变更。甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg3.5kg3.5kg7kg7kg7kg7kg拉萨拉萨拉

3、萨拉萨3.5kg3.5kg3.5kg3.5kg北京北京北京北京资料：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3.5KG3.5KG3.5KG3.5KG，当引，当引，当引，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达可重达可重达可重达7KG7KG7KG7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再

4、引回北京后，叶球又只有左右。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3.5KG3.5KG3.5KG3.5KG。太太空空椒椒（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐辐射射的的）和和一一般般椒椒相相比比，太太空空椒椒具具有有明明显显的的优优势势，果果实实肥肥大大，把把其其种种下下去去后后结结出出的的仍是太空椒仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异 蓝紫色花的蓝紫色花的 后代仍是蓝紫色后代仍是蓝紫色 红红红红花花花花的的的的后后后后代代代代变变变变成成成成蓝蓝蓝蓝紫紫紫紫色色色色蓝紫色花变异性状的后代蓝紫色花变异性状的后代为何仍旧是蓝紫色花呢？为何仍旧是蓝紫色花呢？遗传物质发

5、生了变更遗传物质发生了变更不同生物的可遗传变异来源：病毒基因突变原核生物基因突变真核生物基因突变、基因重组、染色体变异第一节第一节 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一、一、基因突变实例：镰刀型细胞贫血症基因突变实例：镰刀型细胞贫血症正常型红细胞与镰刀型红细胞 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严峻的贫病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严峻的贫血病患者。医生运用全部能治疗贫血病的药物，血病患者。医生运用全部能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发觉，但对这个

6、病人无效。对病人做血液检查时发觉，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症是是一一种种异异样样血血红红蛋蛋白白病病。一一旦旦缺缺氧氧，患患者者红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型，血血液液的的粘粘性性增增加加，引引起起红红细细胞胞的的积积累累，导导致致各各器器官官血血流流的的堵堵塞塞。而而出出现现脾脾脏脏肿肿大大，四四肢肢的的骨骨骼骼、关关节节难难过过，血血尿尿和和肾肾功功能能衰衰竭竭等等症症状状，病病重重时时，红红细细胞胞受受机机械械损损伤伤而而裂裂开开

7、产产生溶血现象，引起严峻贫血而造成死亡。生溶血现象，引起严峻贫血而造成死亡。镰刀型细胞贫血症简介1949年，美国鲍林博士首先意识到，年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形细胞变形，从而失去输氧功能。，从而失去输氧功能。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？正常血红蛋白特定位置上的正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。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

8、组氨酸组氨酸 亮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）DNA mRNAC T TG A AC TG A G AG A蛋白质氨基酸谷氨酸正常缬氨酸不正常AUAT突变 ：血红蛋白分子的多肽链上，一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。：限制血红蛋白分子的DNA的 碱基序列发生了变更，突变成了C T TG A AC A TG T A1）干脆缘由2）根本缘由 镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引发的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生变更而产生的。3)结论：1、镰刀形细胞贫血症、镰刀形细胞贫血症增加缺

9、失替换DNA分子中发生碱基对的 、和 ，而引起的 的变更。替换 增加 缺失基因结构2.基因突变的概念：(1)若发生在_中，将传递给后代。(2)若发生在_中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过_传递。（3）人体正常体细胞发生基因突变，有可能发展成为癌细胞，但不会遗传。配子体细胞无性繁殖基因突变可否遗传？3、基因突变的遗传特点、基因突变的遗传特点(1)从分子水平看从分子水平看:(2)从个体水平看从个体水平看:基因突变可以发生在生物个体发育的基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，从受精卵到幼体到成体，任何时期，从受精卵到幼体到成体，更到老年个体的任一时间更到老年个体的任一时间。

10、4.基因突变发生时期：基因突变发生时期：基因突变一般发生在基因突变一般发生在 _ 思索：结合思索：结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时简洁发生基因突变的缘由。分子复制时简洁发生基因突变的缘由。提示：DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列依次变更，从而使遗传信息变更。（DNADNA复制时期）复制时期）有丝分裂间期有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。或减数第一次分裂前的间期。5 5、基因突变的缘由：、基因突变的缘由：（1 1）外因：）外因：（2 2）内因：）内因：物理因素物理因素：如：如X射线、激光等射线、激

11、光等化学因素：化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：生物因素：如病毒和某些细菌等如病毒和某些细菌等为什么在猛烈的日光下要留意防晒？为什么在猛烈的日光下要留意防晒？为什么做为什么做X射线透视的医务人员要穿防护衣？射线透视的医务人员要穿防护衣？阅读课本阅读课本P81-P82，思索并回答，思索并回答 引起基因突变的因素有哪些？引起基因突变的因素有哪些？DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列依次发生局部酸的种类、数量或排列依次发生局部的变更，从而变更了遗传信息。的变更，从而变更了遗传信息。A.A.自然突变自然突变:自然发生的突变自然

12、发生的突变B.B.诱发突变诱发突变:在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如:正常绵羊突变产生短腿安康羊正常绵羊突变产生短腿安康羊如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成变成抗锈病个体抗锈病个体(1)(1)按来源分：按来源分：(2)(2)按突变后对生物个体的影响分为与按突变后对生物个体的影响分为与 ,对生物体而言，多数对生物体而言，多数_。有利突变有利突变有害突变有害突变有害突变有害突变6基因突变发生的种类基因突变发生的种类细菌：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

13、白色羽毛白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 普遍普遍性性原核和真核生物均能发生原核和真核生物均能发生7、基因突变有什么特点？基因突变有什么特点？随机性随机性基因突变可以发生在生物个体发育的任何时基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。期。可以发生在任何细胞中（生殖细胞比体细胞可以发生在任何细胞中（生殖细胞比体细胞更简洁发生突变）更简洁发生突变）基因突变可以发生在细胞内的不同的基因突变可以发生在细胞内的不同的DNADNA分分子上或同一子上或同一DNADNA分子的不同部位上。分子的不同部位上。不定向性不定向性经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理

14、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产生产生1 1个以上的等位基因个以上的等位基因留意：基因突变不变更染色体上基因的数量，只留意：基因突变不变更染色体上基因的数量，只变更基因的内部结构，使一个基因变成它的等位变更基因的内部结构，使一个基因变成它的等位基因（基因（Aa或或aA）。）。突变率低即低频性突变率低即低频性据估计，在高等生物中，大约据估计，在高等生物中，大约10105 5-10-108 8个生殖细胞中才会个生殖细胞中才会有有1 1个生殖细胞发生基因突变。个生殖细胞发生基因突变。、基因突变对生物来说有害还是有利？、基因突变对生物来说有害还是有

15、利？白白化化病病患患者者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 多害少利性多害少利性植物的植物的抗病性突变抗病性突变、耐旱性突变耐旱性突变、微生物的、微生物的抗药性突变抗药性突变突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境普遍性普遍性随机性和不定向性随机性和不定向性低频性低频性多害少利性多害少利性为什么流感病毒在全球肆虐这为什么流感病毒在全球肆虐这么多年来，人类始终没有找到么多年来，人类始终没有找到万无一失的方法预防呢？万无一失的方法预防呢？2022/10/318、基因突变的结果：基因突变的结果：AAaA一个基因突变后产生的是它的等

16、位基因一个基因突变后产生的是它的等位基因即产生了新基因：原基因的等位基因即产生了新基因：原基因的等位基因基因突变是等位基因产生的根原来源。基因突变是等位基因产生的根原来源。隐性突变隐性突变显性突变显性突变AaAaaAaA基因突变的结果：基因突变的结果：不变更基因在染色体上的位置和基因的数量。不变更基因在染色体上的位置和基因的数量。2.2.光学显微镜下能视察到吗？光学显微镜下能视察到吗？染色体某一个位点上基因的变更，显微镜下不行见染色体某一个位点上基因的变更，显微镜下不行见3.3.确定会引起遗传信息的变更吗？确定会引起遗传信息的变更吗？4.4.确定会引起性状的变更吗确定会引起性状的变更吗1.1.

17、变更基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗？变更基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗？产生了新的基因产生了新的基因等位基因等位基因确定确定隐性突变隐性突变显性突变显性突变AaAaaAaA？DNAA U C C G C A A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸精氨酸精氨酸天冬氨酸天冬氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T T G G C G A A C C G C 碱基对替换碱基对替换精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A U U C G C 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正

18、常T A A G C G A T T C G C 碱基对替换碱基对替换精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸碱基对缺失碱基对缺失A C C G C T G G C G A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA正常正常碱基对增加碱基对增加异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸显性纯合子可能突变成杂合子（显性纯

19、合子可能突变成杂合子（AAAa）9 9、基因突变与生物性状的关系、基因突变与生物性状的关系一种氨基酸可能有几种密码子（密码子简并性）一种氨基酸可能有几种密码子（密码子简并性）总的来说，碱基对的替换相对于另两种突变状况，总的来说，碱基对的替换相对于另两种突变状况，对生物性状的影响是最小的对生物性状的影响是最小的多数基因突变并不引起性状的变更多数基因突变并不引起性状的变更不具有遗传效应的不具有遗传效应的DNA片段中的片段中的“突变突变”不引起性状变更不引起性状变更某些突变虽变更了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并某些突变虽变更了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。不影响该蛋白质的功能。

20、少数基因突变引起生物性状的变更，如人的少数基因突变引起生物性状的变更，如人的镰刀形细胞贫血症，囊性纤维病镰刀形细胞贫血症，囊性纤维病 基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状，适应变更的环境，获得新的前所未有的新性状，适应变更的环境，获得新的生存空间。生存空间。10、基因突变的影响和意义基因突变的影响和意义基因突变可能破坏生物体与环境的协调协调关系，基因突变可能破坏生物体与环境的协调协调关系，对生物对生物而言一般是而言一般是有害的有害的自自身身影影响响生生物物进进化化是新基因产生的途径是新基因产生的途径生物变异的根原来源生物变异的根原

21、来源生物进化的原始材料生物进化的原始材料练习题练习题1、一批萝卜因种在肥沃的土地上而长得非常茂盛，块、一批萝卜因种在肥沃的土地上而长得非常茂盛，块根也比普通的萝卜肥大。可知这些萝卜发生的是根也比普通的萝卜肥大。可知这些萝卜发生的是 ，如将这些萝卜的种子种到一般的土壤中，如将这些萝卜的种子种到一般的土壤中，与普通萝卜相比，其性状将与普通萝卜相比，其性状将。2、基因突变的根本缘由是：、基因突变的根本缘由是：A染色体上的染色体上的DNA变成了蛋白质变成了蛋白质B染色体上的染色体上的DNA变成了变成了RNAC染色体上的染色体上的DNA削减了或增多了削减了或增多了D染色体上的染色体上的DNA结构发生了变

22、更结构发生了变更 不遗传的变异不遗传的变异和其他一样和其他一样D“一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种个体间的，这种个体间的差异，主要是什么缘由产生的差异，主要是什么缘由产生的?基因重组基因重组基因重组基因重组概念概念在生物体进行有性生殖的过程中在生物体进行有性生殖的过程中,限限制不同性状的基因的重新组合制不同性状的基因的重新组合.留意：留意：条件：限制不同性状的基因，至少是两对或条件：限制不同性状的基因，至少是两对或两对以上的基两对以上的基 因。因。而一对相对性状的遗传，而一对相对性状的遗传，后代出现的新类型可能来源于后代出现的新类型可能来源于性状分别或基因突变，而不会是基因

23、重组。性状分别或基因突变，而不会是基因重组。发生时期：是在有性生殖的过程中（或说真核生物的细胞核发生时期：是在有性生殖的过程中（或说真核生物的细胞核 中）即在减数分裂产生配子时。一般不进行有性生殖的生物，中）即在减数分裂产生配子时。一般不进行有性生殖的生物，如细菌等，不能进行基因重组，但可发生基因突变。此外，在如细菌等，不能进行基因重组，但可发生基因突变。此外，在人工条件下，原核生物可通过转基因技术发生基因重组。人工条件下，原核生物可通过转基因技术发生基因重组。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BaAbaBAb同源染色体的非姐妹染色单体之间的同源染色体的非姐妹

24、染色单体之间的交叉互换交叉互换AaAaBbAabBAaBb2 2 类型类型:自由组合型自由组合型非同源染色体上的非等位非同源染色体上的非等位基因的组合基因的组合.交叉互换型交叉互换型同源染色体上的非姐妹染同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换色体之间发生局部互换.3 3 时间时间:自由组合型：减数第一次分裂后期自由组合型：减数第一次分裂后期交叉互换型：减数第一次分裂四分体时期交叉互换型：减数第一次分裂四分体时期基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？不能。限制不同性状的基因重新组合，不产不能。限制不同性状的基因重新组合，不产生新的基因，可形成新的基因型。生新的基因，可形成新的基

25、因型。4 4、特点、特点:两个亲本的杂合性越高，遗传物质差距越两个亲本的杂合性越高，遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。基因重组是通过就越多。基因重组是通过有性生殖有性生殖过程实现的。过程实现的。不能不能4.4.适用的范围：适用的范围：真核生物真核生物有性生殖过程有性生殖过程基因重组能否产生新的基因重组能否产生新的性状性状？通过有性生殖实现基因重组，通过有性生殖实现基因重组，为生物变为生物变异供应了极其丰富的来源异供应了极其丰富的来源,是生物多样是生物多样性的重要缘由之一性的重要缘由之一.基因重组的意义基因重组的意义:由于减数分

26、裂形成的配子的染色体组成具有多由于减数分裂形成的配子的染色体组成具有多样性样性,导致不同配子遗传物质的差异导致不同配子遗传物质的差异,加上受精加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性过程中卵细胞和精子的结合的随机性,使得同使得同一双亲的后代必定呈现多样性一双亲的后代必定呈现多样性.碱基对的增加、缺失碱基对的增加、缺失或替换引起的基因结或替换引起的基因结构的变更构的变更限制不同性状的基因限制不同性状的基因的重新组合，不产生的重新组合，不产生新基因新基因分裂间期分裂间期减数分裂第一次分裂前期、后减数分裂第一次分裂前期、后期期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交交叉互换）叉互换）自然突变

27、、诱发突变自然突变、诱发突变产生新基因产生新基因产生新的基因型产生新的基因型生物变异的根原来源，生物变异的根原来源，生物进化的原材料生物进化的原材料生物变异的来源之一，生物变异的来源之一，形成生物多样性的重形成生物多样性的重要缘由要缘由突变频率低，但在生突变频率低，但在生物界普遍存在物界普遍存在有性生殖中特别普遍有性生殖中特别普遍基因突变和基因重组基因突变和基因重组思索思索:人的体细胞中有人的体细胞中有2323对染色体对染色体1 1、假如不考虑基因突变和交叉互换，请你计算、假如不考虑基因突变和交叉互换，请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？一一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？

28、一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？都为都为2 22323种种2 2、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组成？成？2 24646种种课课 堂堂 练练 习习1.1.一种植物在正常状况下只开红花，但偶然会出现一朵一种植物在正常状况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，假如将白花种子种下去，它的后代全部开白白花，假如将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的缘由是花，出现这种现象的缘由是(）A.A.自然杂交自然杂交 B.B.自然选择自然选择 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组2.2.进

29、行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着确定的进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着确定的差异的主要缘由是（差异的主要缘由是（）A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.染色体变异染色体变异 D.D.生活条件变更生活条件变更3.下列有关基因突变的说法，不正确的是下列有关基因突变的说法，不正确的是()A.自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的B.生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C.基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源基因突变可产生新的基因，是

30、生物变异的主要来源4、基因突变的本质是：、基因突变的本质是：A染色体上的染色体上的DNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B染色体上的染色体上的DNA变成了变成了RNA C染色体上的染色体上的DNA削减了或增多了削减了或增多了 D染色体上的染色体上的DNA结构发生了局部变更结构发生了局部变更精品课件精品课件！精品课件精品课件！5 5在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约9898的甲虫死了，约的甲虫死了，约2 2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下来的缘由是（存下来，生存下来的缘由是（）A A有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在 B B以前曾喷过某种农药，对农药有反抗力以前曾喷过某种农药，对农药有反抗力C C约有约有2 2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子D D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体