使用基因突变和基因重组.ppt

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1、龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞，这说明生物具有打洞，这说明生物具有_的现象。的现象。遗传遗传 一母生九仔，连母十个样，这说一母生九仔，连母十个样，这说明生物具有明生物具有_的现象。的现象。变异变异 生物界中的变异现象什么叫什么叫“生物的变异生物的变异”？是指亲代和子代个体间的差异。是指亲代和子代个体间的差异。变异能否遗传？变异能否遗传？是否所有的变异都能遗传给后代？是否所有的变异都能遗传给后代？表现型基因型环境讨论一：三者之间的关系是怎样的？在它们讨论一：三者之间的关系是怎样的？在它们之间填写内容？之间填写内容？生物的表现生物的表现表现型表现型基因型基因型环境环境

2、（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）生物的变异生物的变异第第5 5章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组一一.基因突变基因突变1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，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，是严重的贫血病患者。病人脸色苍白，四肢

3、无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病医生使用所有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现，红细胞在显人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称形，称镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症。动一下脑:为什么会出现这样的性状?1949年，美国鲍林博士首先意年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形引起红细胞变形.血红蛋白究竟出了什么问题？血红蛋白究竟出了什么问题？为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？为什么谷氨酸会

4、被缬氨酸取代呢？1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，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，有一型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的处的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。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 CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由 引起的引起的一种遗传病。一种遗传病。病因：病因：DNADNA分子中碱基对分子

5、中碱基对替换替换根本根本 探究第第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原因是什么取代的根本原因是什么？分析：分析：A AT TT TA A替换替换 直接直接原因原因 决决定定谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸 思考思考:DNADNA的碱基对还有可能发生什么的变化？的碱基对还有可能发生什么的变化？GC增增添添缺缺失失替替换换基因突变的概念基因突变的概念 由于由于DNADNA分子中发生碱基对的替换、分子中发生碱基对的替换、增添和缺失增添和缺失,而引起的基因结构的改变而引起的基因结构的改变.就叫做基因突变就叫做基因突变.DNAA U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸

6、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 基因突变的实例基因突变的实例碱基数目增添碱基数目增添肽链：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-CCU-CGG-GUA-TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT-ATG-G

7、AT-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思考？思考？基因突变，是否一定会引起蛋白质的基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？改变？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1、(选择填空选择填空)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 ；性状性状 .(一定不变一定不变;一定改

8、变一定改变;可能改变可能改变)2、血红蛋白基因转录的模板链上的、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果那如果CTT突变成了突变成了CTC，其结果如何？，其结果如何？性状不变性状不变一定改变一定改变 一定不变一定不变 可能改变可能改变 1、哪一种基因突变对生物性状的影响哪一种基因突变对生物性状的影响最小？最小？2、基因突变不改变生物性状的原因有哪、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？些？一种氨基酸可能有几种密码子一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAa）等等）等等碱基对的替换碱基对的替

9、换 思考思考：讨论讨论1 1、基因突变发生的时期？、基因突变发生的时期？2 2、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？、基因突变都会遗传给后代吗？取决于？有丝分裂间期或减数第一次分裂间期有丝分裂间期或减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞（一般不能传给后代）（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 3、发生基因突变的基因与原来基因相同吗？、发生基因突变的基因与原来基因相同吗？实质：产生实质：产生新基因（一般为原基因的等位基因）新基因（一般为原基因的等位基因）基因突变的原因基因突变的原因物理因素物理因素 化学因素化学因素 生物因素生物因素 紫外线

10、紫外线 X射线射线 其它各种辐射其它各种辐射 亚硝酸亚硝酸 碱基类似物碱基类似物 苯环类似物苯环类似物 复制偶发错误复制偶发错误 碱基组成改变碱基组成改变 内部因素内部因素 外外部部因因素素(08广东生物广东生物)25如果一个基因的中部缺失如果一个基因的中部缺失了了1个核苷酸对个核苷酸对.可能的后果是可能的后果是（多项选择）（多项选择）A没有蛋白质产物没有蛋白质产物 B翻译为蛋白质时在缺失位置终止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翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化序列发生变化细菌细

11、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：一一 普遍性普遍性 讨论与思考讨论与思考短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？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1、基因突变发生在生物个体发育的什么时、基因突变

12、发生在生物个体发育的什么时期？期？任何时期任何时期 二二 随机性随机性 探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？思考思考基基 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小资料小资料三三 低频性低频性 探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？四四 不定向不定向性性 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

13、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白化苗白化苗五五 多多害害少利性少利性 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。物，它们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？1基因突变的结果是什么？新的基因产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？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？自然环境会选择哪些个体生存下来？思考：思考：基因突变的意义基因突变的意义基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的基因突变是

14、新基因产生的途径，是生物变异的 根本来源，是生物进化的原始材料。根本来源，是生物进化的原始材料。产生了新基因产生了新基因;有利变异有利变异 取决于环境取决于环境;小结：小结：基因突变的概念基因突变的概念:基因突变的原因基因突变的原因:基因突变的特点基因突变的特点:基因突变的意义基因突变的意义:“一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组 基因重组基因重组 1.1.基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。制不同性状的基因重新组

15、合。思考：为什么子思考：为什么子二代会出现亲代二代会出现亲代没有的表现型？没有的表现型？基因自由组合基因自由组合 2 2 类型类型:基因的自由组合基因的自由组合:非同源染色体上非同源染色体上的非等位基因的组合的非等位基因的组合.基因的交叉互换基因的交叉互换:同源染色体上的非同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换姐妹染色单体之间发生局部互换.思考思考1:人的体细胞中有人的体细胞中有23对染色体对染色体,请你请你计算计算,一位父亲可能产生多少种染色体不一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子同的精子,一位母亲可能产生多少种染色一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞体组成不同的卵细胞?思考

16、思考2:你能从基因重组的角度解释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人群中个体性状的多种多样吗?由于减数分裂形成的配子由于减数分裂形成的配子,染色体组成染色体组成具有多样性具有多样性,导致不同配子遗传物质的导致不同配子遗传物质的差异差异,加上受精过程中卵细胞和精子的加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性结合的随机性,同一双亲的后代必然呈同一双亲的后代必然呈现多样性现多样性.3 3、意义、意义：基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义有重要意义 1 1、基因重组中有无新的基因产生？、基因重组中有无新的基因产生？没有新基因，但有

17、新的基因型没有新基因，但有新的基因型 2 2、发生基因重组的条件、发生基因重组的条件 1、进行有性生殖的生物、进行有性生殖的生物 2、控制不同性状的基因，至少是两对或两对以、控制不同性状的基因，至少是两对或两对以上的基因上的基因 小结：基因突变与基因重组的比较小结：基因突变与基因重组的比较基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义发生发生时间时间原因原因实质实质意义意义碱基对增添碱基对增添|缺失缺失|替换引起替换引起基因结构变化基因结构变化 产生新基因产生新基因 产生新基因型产生新基因型 生物变异的根本来源，生物变异的根本来源，为生物的进化提供原为生物的进化提供原始材料始材料 有性生殖中，控制不

18、同性状的有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合的过程基因重新组合的过程 自然突变、人工诱变自然突变、人工诱变 细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制过程中过程中 减数第一次分裂前、后期减数第一次分裂前、后期 生物变异的来源之一，生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意对生物的进化有重要意义。义。非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合 交叉互换交叉互换 2.进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是在着一定的差异的主要原因是 （）A.基因重组基因重组 B.基因突变基因突变 C.染色体变异染色体变异 D.生活条件改变生活条件改变1

19、.一种植物在正常情况下只开红花，但偶一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是的原因是(）A.自然杂交自然杂交 B.自然选择自然选择 C.基因突变基因突变 D.基因重组基因重组课课 堂堂 练练 习习CA4.利用激光对利用激光对DNA进行修复，生物学上称之进行修复，生物学上称之为为 （）A.基因突变基因突变 B.基因重组基因重组 C.基因互换基因互换 D.染色体变异染色体变异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.

20、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，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物变异的 主要来源主要来源BA5.下图中，基因下图中，基因A与与a1a2a3之间的之间的 关系，不能表现的是关系，不能表现的是()A.基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律图

21、中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D引起突变的原因引起突变的原因-人类史上人类史上的灾难的灾难一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受

22、到辐当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。们的健康和生存造成很大威胁。战战争争与与生生态态破破坏坏引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难 一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核切尔诺贝利核电站发生大爆炸电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元

23、济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界 最大核事故。这次事最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。了这方面的国际合作。植物的个体发育植物的个体发育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的时期与突变性状在生物基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？有体的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，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。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。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？哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？基因突变的特点基因突变的特点随机性随机性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AabBAaBb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