基因突变和基因重组PPT.ppt

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1、高三生物第一轮复习高三生物第一轮复习基因突变基因突变和和基因重组基因重组生物界中的变异现象生物界中的变异现象变异可以有哪几种可能？变异可以有哪几种可能？基因水平、染色体水平、环境引起基因水平、染色体水平、环境引起基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因突变和基因重组基因突变和基因重组基因突变又有哪几种可能？基因突变又有哪几种可能？碱基替换、碱基增添、碱基缺失碱基替换、碱基增添、碱基缺失生物的生物的变变 异异可可遗传的变异：遗传的变异：不遗传的变异不遗传的变异：遗传物质变化引起的。遗传物质变化引起的。（基因和染色体的改变）（基因和染色体的改变）环境条件变化引起的环境条

2、件变化引起的。可遗传的可遗传的变异来源变异来源：基因重组基因重组、基因突变基因突变、染色体变异染色体变异一、变异的类型一、变异的类型什么叫基因？什么叫基因？基因是指有基因是指有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段片段。什么叫遗传效应？什么叫遗传效应？遗传效应是指有转录为遗传效应是指有转录为mRNAmRNA，继而翻译继而翻译为蛋白质，或转录为核糖体为蛋白质，或转录为核糖体RNARNA（rRNArRNA)、转、转移移RNA(tRNARNA(tRNA)的功能。的功能。无论是无论是无论是无论是核基因核基因核基因核基因还是还是还是还是质基因质基因质基因质基因，都能够，都能够，都能够，都能够储存储存储存储

3、存、传递传递传递传递和和和和表达表达表达表达遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物体的性状。体的性状。体的性状。体的性状。二、基因的结构二、基因的结构原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞不同点不同点编码区是编码区是_的的编码区是间隔的、编码区是间隔的、_的的相同点相同点都由都由能够编码蛋白质的能够编码蛋白质的_和具和具有调控作用的有调控作用的_区组成的区组成的 原核细胞与真核细胞的基因结构比较原核细胞与真核细胞的基因结构比较思考*编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细编码相同数目氨基酸的蛋

4、白质，原核细 胞与真核细胞基因结构一样长吗？胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续连续不连续不连续编码区编码区非编码非编码*一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列，能否确定其基因编码区的肽链的氨基酸序列，能否确定其基因编码区的DNADNA序列？为什么？序列？为什么？真核生物的基因表达调控比原核生物复杂的原因是什么？n n1）必须对转录产生的）必须对转录产生的mRNA进行进行加工加工n n2）转录和翻译在时间和空间上有分隔转录和翻译在时间和空间上有分隔 n n3）某些基因只能特异地在某些细胞中）某些基因只能特异地在某些细胞中表达表达(细胞分化

5、细胞分化)A G G T C A C G T C G A G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G C T C C A G T G C A G CA G G U C A C G U C G A G G U C A C G U C GA G G U C A C G A G G U C U C G1.1.概念：概念：基因结构基因结构的改变，包括的改变，包括DNA碱基对的碱基对的增添、缺失或改变增添、缺失或改变。基因突变是染色体的某一个位点上基基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变。突变总是从一个基因变成它的因的改变。突变总是从一个基因变成它的等位基因等位基因。

6、新基因新基因等位等位基因基因Dd三、基因突变基因突变实例：实例：早在 上世纪初期，有人在一例严重贫血的黑人血液中看到一种异型红细胞，形状象镰刀型，易破裂，就把此病叫做“镰刀型细胞贫血病”。后来证明是一种遗传病，属于隐性遗传。正常的红细胞正常的红细胞镰刀型红细胞镰刀型红细胞原因：DNAG A AC T TG A AmRNA谷氨酸谷氨酸氨基酸氨基酸 正正 常常蛋白质蛋白质突突 变变G T AC A TG U A缬氨酸缬氨酸 异异 常常病病因因：谷谷氨氨酸酸被被缬缬氨氨酸酸代代替替。关关键键：DNA碱碱基基序序列列发发生生改改变变CTT变变成成CAT.转录转录翻译翻译转录转录翻译翻译2 2、基因突变

7、的原因、基因突变的原因：（1）外因：由于某些外界环境条件（温）外因：由于某些外界环境条件（温度的骤变、各种射线等）或内部因素度的骤变、各种射线等）或内部因素（异常代谢产物）等作用。（异常代谢产物）等作用。（2）内因：内因：DNA复制复制过程中，基因内部过程中，基因内部的脱氧核苷酸的的脱氧核苷酸的种类种类、数量数量或或排列顺序排列顺序发发生局部改变，从而改变遗传信息。生局部改变，从而改变遗传信息。3.3.基因突变的类型：基因突变的类型：（1 1）自然突变：自然发生的）自然突变：自然发生的）自然突变：自然发生的）自然突变：自然发生的。例如：例如：果蝇的白眼果蝇的白眼肉质牛和产奶多的牛肉质牛和产奶多

8、的牛（2 2）诱发突变：人为条件下产生的。）诱发突变：人为条件下产生的。4.4.基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性 随机性 低频性 有害性(多害少利多害少利）不定向性 6.6.基因突变的结果基因突变的结果：*对对基因的影响基因的影响：变成它的等位基因：变成它的等位基因 *对性状的影响对性状的影响：产生与之对应的性状：产生与之对应的性状5.5.突变的时期：突变的时期：细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）【例1】关于基因突变的叙述中，正确的是()()A A自然状态下生物的突变率是很低的自然状态下生物的突变率是很低的 B B基因突变在光学显微镜下能观察到基因突变在光学显微镜下

9、能观察到 C C突变后的性状都不能遗传给后代突变后的性状都不能遗传给后代 D D生物体所发生的突变通常是有害的生物体所发生的突变通常是有害的A D A D 1.诱变因素诱变因素物理因素物理因素：化学因素化学因素：各种射线（各种射线（X射线、紫外线、激光等）射线、紫外线、激光等）秋水仙素秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯、亚硝酸、硫酸二乙酯2.2.诱变意义：创造动植物新品种和微生物新类型。诱变意义：创造动植物新品种和微生物新类型。3.3.3.3.优点：优点：优点：优点：（1 1）提高变异的频率，加速育种进程。）提高变异的频率，加速育种进程。（2 2）大幅度改良某些优良性状。）大幅度改良某些优良性状。4

10、.4.缺点：缺点：诱变产生的变异，有利于个体往往不多诱变产生的变异，有利于个体往往不多(成功率低)，需大量处理材料需大量处理材料(产生大量不合格突变型)。也会出现返祖现象7.7.人工诱变在育种上的应用【例2】紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果如下紫外线波长(nm)存活率(%)突变数(个)260605010028010001 据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是 ()A260nm；酵母菌存活率较低 B260nm；酵母菌突变数多 C280mn；酵母菌存活率高 D280nm；酵母菌突变数少 B B 概 念意 义类 型实 现随机重组交换重

11、组有性生殖过程变异来源之一进化原因之一生物多样性原因之一（基因的自由组合）（基因的连锁和交换）四、基因重组四、基因重组控制不同性状的基因重新组合基因突变基因重组产生新的基因新的基因（基因分子结构改变），而产生新的基因型不产生新的基因（基因分子结构不变），但重组产生新的基因型区别【例例3 3】右图表示基因型为RR的某动物细胞，有关叙述错误的是A A图中图中R R与与r r互为等位基因互为等位基因 B B图中基因图中基因r r只能是基因突变产生只能是基因突变产生 C C该细胞只能出现在某种器官中该细胞只能出现在某种器官中 D图中a与a的分离发生在减数第二次 分裂后期或有丝分裂后期()D D 【例例

12、4 4】某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是 A A缺乏吸收某种氨基酸的能力缺乏吸收某种氨基酸的能力 B B不能摄取足够的乳糖酶不能摄取足够的乳糖酶 C C乳糖酶基因有一个碱基改换了乳糖酶基因有一个碱基改换了 D乳糖酶基因有一个碱基缺失了()C C 问题讨论1、引起生物变异的原因是什么？2 2、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？3 3、基因突变发生在什么时期？减数分裂、基因突变发生在什么时期？减数分裂 和有丝分裂过程中都可能发生基因突变，和有丝分裂过程中都可能发生基因突变，所引起的遗传效应相

13、同吗？4 4、基因的改变一定会引起生物表现型、基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗？的改变吗？5 5、基因重组现象仅存在于真核生物吗？、基因重组现象仅存在于真核生物吗？如果有一亲代如果有一亲代DNADNA上某个碱基发生突变，上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？一定会使其子代的性状发生改变吗？体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；DNADNADNADNA上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位上的某个碱基

14、不一定位于基因的外显子部位上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位如为父方细胞质内的如为父方细胞质内的如为父方细胞质内的如为父方细胞质内的DNADNADNADNA上的某个碱基改变，受精上的某个碱基改变，受精上的某个碱基改变，受精上的某个碱基改变，受精 作用时不一定会传递给子代；作用时不一定会传递给子代；作用时不一定会传递给子代；作用时不一定会传递给子代；某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合体，则隐性性状不会表现体，则隐性性状不会表现体，则隐性性状不会表现体，则隐性性

15、状不会表现出来；出来；出来；出来；密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来；上表现出来；上表现

16、出来；上表现出来；应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状变异。变异。变异。变异。基因突变改变改变：基因型基因型、遗传信息、密码子遗传信息、密码子不变不变：基因数目、基因数目、遗传规律遗传规律可能改变可能改变：生物的性状生物的性状小小 结结可遗传的变异表现型基因型环境条件不遗传的变异基因重组基因突变染色体变异（改变）（改变）（改变）来源诱因课后作业复习书课本相关内容后，复习书课本相关内容后，对几对几种常见的育种方法从原理、措施、种常见的育种方法从原理、措施、优缺点进行比较优缺点进行比较