平阳中学生物教研组.pptx
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1、可遗传的变异表现型基因型环境条件不遗传的变异基因突变基因重组染色体变异(改变)(改变)(改变)来源诱因生物生物的的 变异变异可遗传的变异:可遗传的变异:不遗传的变异:不遗传的变异:基因突变基因突变染色体畸变染色体畸变基因重组基因重组仅由环境不同引起仅由环境不同引起由遗传物质改变引起由遗传物质改变引起第一节第一节 生物变异的来源生物变异的来源一、基因重组一、基因重组1 1、概念、概念:具有不同遗传性状的雌、雄个体进行具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖过程时有性生殖过程时,操作不同性状的基因操作不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。的现象
2、或过程。2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体之同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换间发生局部互换.(.(交叉互换交叉互换)思考思考:一种具有一种具有20对等位基因对等位基因(这(这20对等位基因分别位于对等位基因分别位于 20对同源染色体上)的生物进行对同源染色体上)的生物进行杂交时,杂交时,F2可能出现的表现型就可能出现的表现型就有有 种。种。220=10485763 3、意义、意义:通过有性生殖过程实现的,基因重组的通过有性生殖过程实现的,基因重组
3、的结果导致生物性状的多样性,为动植物结果导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质根底。育种和生物进化提供丰富的物质根底。A:A:基因重组能否产生新的基因?基因重组能否产生新的基因?B:B:能否产生新的基因型?能否产生新的基因型?C:C:基因重组能否产生新的性状?基因重组能否产生新的性状?D:D:能否产生新的性状组合?能否产生新的性状组合?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,是严峻的贫血病患者。对病人做血液检查时严峻的贫血病患者。对病人做血液检查时发现,红细胞在显微镜不是正常的圆饼
4、形,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,称镰刀型细胞贫而是又长又弯的镰刀形,称镰刀型细胞贫血症。血症。二、基因突变二、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例镰刀型贫血症简介镰刀型贫血症简介:镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧,患者红细胞变成长镰刀型,血液的粘缺氧,患者红细胞变成长镰刀型,血液的粘性增加,引起红细胞的堆积,导致各器官血性增加,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、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病症,病重关节疼痛,血尿和肾功能衰竭等病症,病重
5、时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起严峻贫血而造成死亡。引起严峻贫血而造成死亡。为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢?为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢?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状细胞贫血症患者血红蛋白异常,一条多肽状细胞贫血症患者血红蛋白异常,一条多肽链上的链上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 血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸mRNADNACTT突变突变 红细胞红细胞 圆饼状圆饼
6、状 镰刀型镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因分析GAAGUACATGAAGTA相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:(根本原因根本原因)(直接原因直接原因)替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段碱基对的增添、缺碱
7、基对的增添、缺失或替换,改变了失或替换,改变了遗传信息。遗传信息。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 机理:机理:DNA DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 ,而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换(二)基因突变的概念:(二)基因突变的概念:基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程生改变的现象或过程思考与讨论:思考与讨论:基因碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质基因碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质(性状)的改变?(性状)的改变?2 2、在一个、在一个DN
8、ADNA分子中如果插入了一个碱基对,则分子中如果插入了一个碱基对,则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变3 3、假设某基因原为、假设某基因原为303303对碱基,现经过突变,成为对碱基,现经过突变,成为300300个碱基对,它合成的蛋白质分子与原来基因合个碱基对,它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较,差异可能为成的蛋白质分子相比较,差异可能为 A A只相差一个氨基酸,其他顺序不变只相差一个氨基酸,其他顺
9、序不变 B B长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有改变 C C长度不变,但顺序改变长度不变,但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能DD精典例题精典例题(三三)基因突变发生的时间?基因突变发生的时间?细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变(但一般不能传给后代)(但一般不能传给后代)中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变(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)DNA DNA在进行复制时发
10、生错误在进行复制时发生错误.4 4、人类能遗传给后代的基因突变常、人类能遗传给后代的基因突变常发生在发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期C精典例题精典例题(四四)基因突变的结果和意义基因突变的结果和意义生物变异的根本来源,为进化提供原材料生物变异的根本来源,为进化提供原材料常见突变性状:常见突变性状: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
11、常肤色白化病白化病 基因突基因突变的结果往变的结果往往使一个基往使一个基因变成它的因变成它的等位基因等位基因,即产生了新即产生了新的基因的基因.基因突变的意义基因突变的意义:(五五)基因突变的类型基因突变的类型v形态突变形态突变v生化突变生化突变v致死突变致死突变蛋白质蛋白质消化吸收消化吸收细胞内苯丙氨酸细胞内苯丙氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶(六六)诱发基因突变的因素诱发基因突变的因素物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素基因突变的因素基因突变的因素各种射线的照射、温度剧变等各种射线的照射、温度剧变等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等病毒和某些细
12、菌等病毒和某些细菌等放射性污染放射性污染v早晨起床,早晨起床,掀开黑心棉做的被子,掀开黑心棉做的被子,用致癌牙膏刷完牙,用致癌牙膏刷完牙,喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶,喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶,吃一根柴油炸的洗衣粉油条,吃一根柴油炸的洗衣粉油条,外加一个苏丹红咸鸭蛋,外加一个苏丹红咸鸭蛋,在票贩子那儿买了张车票,在票贩子那儿买了张车票,赶到地下烟厂上班。赶到地下烟厂上班。9:30偷偷用山寨偷偷用山寨 看股票,看股票,中午在餐馆点了盘用地沟油炒的避孕药喂的黄鳝,中午在餐馆点了盘用地沟油炒的避孕药喂的黄鳝,v一盘敌敌畏喷过的白菜,一盘敌敌畏喷过的白菜,盛两碗陈化粮米饭;盛两碗陈化粮米饭;晚餐蒸一盘瘦肉
13、精养大的死猪肉做的腊肉,晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉,沾上点毛发勾兑的毒酱油,沾上点毛发勾兑的毒酱油,拌盘福尔马林泡过的海蜇皮,拌盘福尔马林泡过的海蜇皮,抓两个添加了漂白粉的大馒头,抓两个添加了漂白粉的大馒头,喝两杯富含甲醇的白酒喝两杯富含甲醇的白酒唉,这日子过得真叫爽唉,这日子过得真叫爽七、基因突变的特点七、基因突变的特点、普遍性、普遍性:基因突变可发生在任何生物个体发育的任何时期基因突变可发生在任何生物个体发育的任何时期突变发生的时间越早,表现突变的局部越多,突变发生的时间越早,表现突变的局部越多,突变发生的时期越晚,表现突变的局部越少。突变发生的时期越晚,表现突变的局部越少。、多
14、方向性:、多方向性:基因突变是不定基因突变是不定向的。向的。、可逆性:、可逆性: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、稀有性:、稀有性:突变率低;突变率低;白化苗白化苗、有害性:大多数突变是、有害性:大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢?为什么呢?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,它们物,它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了
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