基因突变和基因重组5.pptx

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1、第1页/共38页第2页/共38页第3页/共38页1、病例：镰刀型细胞贫血症：思考两个问题：（1）正常人和镰刀型细胞贫血症病人的红细胞为什么不一样？（2）镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么？第4页/共38页镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞，而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。第5页/共38页谷氨酸正常血红蛋白缬氨酸异常血红蛋白第6页/共38页两面凹的圆饼状性状 缬氨酸谷氨酸 CT TG A ADNAG A

2、 AmRNA正常蛋白质蛋白质翻译体现CA TG T AG U A异常蛋白质镰刀型细胞基因突变转录DNA的碱基对发生了改变第7页/共38页1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的 碱基序列发生了改变，变成了 。C T TG A AC A TG T A（单个碱基替换T A ）第8页/共38页2.基因突变的实质第9页/共38页碱基对的增添、缺失DNATAC CAT TAG GAT CCC ATTmRNAAUG GUA AUC CUA GGG UAA起始密码缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸终止密码DNATAC CCA TTA GGA TCC

3、CAT TmRNAAUG GGA AAU CCU AGG GUA起始密码甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸缬氨酸DNATAC CAT AGG ATC CCA TTmRNAAUG GUA UCC UAG GGU起始密码缬氨酸丝氨酸终止密码插入插入C C丢失丢失T T第10页/共38页3、基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变(基因突变的结果是产生新的基因)新基因 表现型改变 新的性状 第11页/共38页4、基因突变的时间:DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变)减数第一次分裂间期(生殖细胞突变)第12页/共38页5、基因突变的原因：外因：一定的环境条件（生物因

4、素、物理因素、或化学因素）内因：DNA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的改变，从而改变了遗传信息第13页/共38页（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿；家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的短果枝等)6、基因突变的特点：第14页/共38页第15页/共38页（2）随机发生的 -个体发育的任何时期和部位迟表现突变的部分少，如叶芽突变枝条各部分；花芽突变仅花部分)体细胞突变（一般不能遗传给后代）生殖细胞突变（可通过受精作用遗传给后代）第16页/共38页（3）自然状态下，基因突变频率低（4）多数是有害的（利少害多）（5）不

5、定向的：往往产生与之对应的 等位基因第17页/共38页某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是A基因突变B基因重组C基因分离D环境影响A巩固第18页/共38页第19页/共38页在正常的绵羊群中，偶然发现一只短腿的绵羊。通过对短腿绵羊后代进行定向的多项选育，人们获得了短腿绵羊的新品种。这一短腿性状出现的原因 A、基因突变 B、基因分离 C、基因互换 D、基因重组A第20页/共38页基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图，该图不能表明的是A、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C、正常基因与致病基因可以通过突变而转化D、这些基因的转化遵循自由组

6、合定律Aa1a3a2思考思考:显性突变和隐性显性突变和隐性 突变的区别突变的区别?D第21页/共38页7、基因突变的意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料。8、基因突变的种类：自发突变 人工诱变第22页/共38页9、人工诱变在育种上的应用：（2）优点：提高突变率，加速育种进程,大幅度改良生物性状。（3）缺点：处理的材料量大（育种规模大）（1）概念:指利用物理因素(如X射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变例：1、用辐射方法培育“黑农五号”大豆品种 2、用X射线、紫外线照射等方法培育高产青霉菌株3、太空椒第23页/共38页

7、二、基因重组二、基因重组概念：在生物体有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。第24页/共38页1、基因重组的三种类型:(1)生物体进行有性生殖的过程中(减数第一次分裂后期),控制不同性状的基因的重新组合.第25页/共38页间期Y yRr减数第一次分裂Y YR Ry yr rY YR R r ry y减数第二次分裂YRYR减数第二次分裂 yr yr减数 第一 次 分裂Y Yr ry yR RyRyR减数 第二 次 分裂YrYr减数 第二 次 分裂第26页/共38页BvBVVbbvBVVbvbvB(2)减数第一次分裂前期,四分体时期,非姐妹染色单体上对等片段的交叉互换,导致基因重组.第27

8、页/共38页(3)(3)基因工程与农牧业、食品工业基因工程与农牧业、食品工业生长快、肉质好的转基生长快、肉质好的转基因鱼因鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素的转基因牛的转基因牛(阿根廷阿根廷)(4)环境保护第28页/共38页1 1t t水中只有水中只有1010个病毒也能被个病毒也能被DNADNA探针检测出来探针检测出来第29页/共38页利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物物。第30页/共

9、38页通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的工程培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。第31页/共38页2、基因重组的意义:通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异供了丰富的来源，这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有重要意义。（如“一母生九子，九子各不同”的主要原因基因重组）第32页/共38页转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒第33页/共38页第34页/共38页基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较基因突变:基因的分子结构发生了改变,产生了新的基因,最后出现了新的性状.基因重组:基因的重新组合,产生的新的基因型,使之性状重新组合.第35页/共38页 一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自A基因重组B基因突变C环境影响D基因分离巩固第36页/共38页请判断这属于基因突变和基因重组吗？第37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页