基因突变与基因重组-------上课.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的现象现象.变变异异的的类类型型不不可可遗传变异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,遗传物质没有改变,不能进物质没有改变,不能进一步遗传给后代。一步遗传给后代。生殖细胞(配子)生殖细胞(配子)内的遗内的遗传物质发生了改变,其后传物质发生了改变,其后代将继承这种改变。代
2、将继承这种改变。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、水肥充足水肥充足 普通玉米生长过程 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改变。改变。甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg3.5kg3.5kg7kg7kg7kg7kg拉萨拉萨拉萨
3、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。但再引
4、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)和和普普通通椒椒相相比比,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 蓝蓝紫色花的紫色花的 后代后代仍是蓝紫色仍是蓝紫色 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蓝紫色花变异性状的后代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
5、了改变遗传物质发生了改变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,是黑人病人,病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物,但对这个病人无效。对病贫血病的药物,但对这个病人无效。对病人做血液
6、检查时发现,红细胞在显微镜不人做血液检查时发现,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,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。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常常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堆堆积积,导导致致各各器器官官血血流流的的阻阻塞塞。而而出出现现脾脾脏脏肿肿大大,四四肢肢的的骨骨骼骼、关关节节疼疼痛痛,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破破裂裂产
7、产生生溶溶血血现现象象,引引起起严重贫血而造成死亡严重贫血而造成死亡。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组氨酸
8、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。:控制血红蛋白分子的DNA的 碱基序列发生了改变,突变成了C T TG A AC A TG T A1)直接原因2)根本原因 镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引发由于基因突变引发的一种遗传病遗传病,是由于基因的分子结构发生改变基因的分子结构发生改变而产生的。3)结论:1、镰
9、刀形细胞贫血症、镰刀形细胞贫血症增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的 、和 ,而引起的 的改变。替换 增添 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
10、个体的任一时间更到老年个体的任一时间。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 _ 思考:结合思考: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分子复制时容易发生基因突变的原因。分子复制时容易发生基因突变的原因。提示:DNA分子复制时,分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列顺序改变,从而使遗传信息改变。碱基对的数量或排列顺序改变,从而使遗传信息改变。(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
11、5、基因突变的原因:、基因突变的原因:(1 1)外因:)外因:(2)内因:)内因:物理因素物理因素:如:如X射线、激光等射线、激光等化学因素: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强烈的日光下要注意防晒?为什么在强烈的日光下要注意防晒?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,思考并回答,思考并回答 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、数量或排列顺序发生局部酸的
12、种类、数量或排列顺序发生局部的改变,从而改变了遗传信息。的改变,从而改变了遗传信息。A.A.自然突变自然突变:自然发生的突变自然发生的突变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按突变后对生物个体的影响分为与与 ,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:
13、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 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基因突变可以发生在生物个体发育的任何时任何时期期。可以发生在可以发生在任何细胞任何细胞中(生殖细胞比体细胞中(生殖细胞比体细胞更容易发生突变)更容易发生突变)基因突变可以发生在细胞内的基因突变可以发生在细胞内的不同的不同的DNADNA分分子
14、子上或上或同一同一DNADNA分子的不同部位分子的不同部位上。上。不定向不定向性性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产生产生1 1个以上的等位基因个以上的等位基因注意:基注意:基因突变不改变染色体上基因的数量,只因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的内部结构,使一个基因变成它的改变基因的内部结构,使一个基因变成它的等位等位基因基因(Aa或或aA)。)。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310
15、5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
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