51基因突變和基因重組課件楊秋媚

1、哼，什么殺蟲哼，什么殺蟲藥，對(duì)付俺老藥，對(duì)付俺老祖宗還差不多！祖宗還差不多！ 過去有效的殺過去有效的殺蟲藥，為什么現(xiàn)在就蟲藥，為什么現(xiàn)在就不起作用了呢？不起作用了呢？ 你們大量使用你們大量使用殺蟲藥，我們可是殺蟲藥，我們可是兵多將廣，變異類兵多將廣，變異類型多著呢！型多著呢！ 第五章第五章 第一節(jié)第一節(jié) 基因突變及其他變異基因突變及其他變異 基因突變和基因重組基因突變和基因重組 變異的變異的類型類型 不遺傳的變異：不遺傳的變異： 由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。 基因重組基因重組 可遺傳的變異：可遺傳的變異： 基因

2、突變基因突變 遺傳物質(zhì)發(fā)遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，生了改變，其后代將繼其后代將繼承這種改變承這種改變 染色體變異染色體變異 一、基因突變一、基因突變 基因突變實(shí)例基因突變實(shí)例-鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥(P80(P80圖圖) ) 鐮刀型貧血癥是一種異常鐮刀型貧血癥是一種異常 血紅蛋白病血紅蛋白病 ?；??；颊呒t細(xì)胞成者紅細(xì)胞成 鐮刀型鐮刀型，這樣的紅細(xì)胞容易破裂產(chǎn)生，這樣的紅細(xì)胞容易破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起溶血現(xiàn)象，引起溶血性貧血，溶血性貧血，甚至造成死亡。甚至造成死亡。 正常血紅蛋白究竟出了什么問題？正常血紅蛋白究竟出了什么問題？ 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鐮刀型細(xì)胞貧血

3、癥患者紅細(xì)胞血紅蛋白的多肽鏈上，發(fā)生了氨基酸的替換血紅蛋白的多肽鏈上，發(fā)生了氨基酸的替換 谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸替換替換 谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸替換的根本原因是什么替換的根本原因是什么？ DNA DNA G A A G A A 突變突變 G T A G T A C T T C T T C C A A T T mRNA mRNA GAA GAA GUA GUA 氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 纈氨酸纈氨酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 正常正常 異常異常 1）直接原因：）直接原因： 谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸替換替換 2）根本原因：）根本原因： 堿堿基替換基替換 G A A G A A C C T T

4、 T T G T A G T A C C A A T T 基因突變的概念：基因突變的概念： DNA DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的分子中發(fā)生堿基對(duì)的 、 替換替換 和和增添增添 ，而引起的，而引起的 基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變。的改變。 缺失缺失 A T C T G A A T A G A C T T 替換替換 A A C T G A A T T G A C T T A A A C T G A A T T T G A C T T 增添增添 A T C T G A A G A C T T 缺失缺失 基因突變發(fā)生的時(shí)間基因突變發(fā)生的時(shí)間 細(xì)胞的分裂間期細(xì)胞的分裂間期 1.1.有絲分裂間期有絲分裂間期 體細(xì)胞

5、體細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變中可以發(fā)生基因突變 （但一般不能傳給后代）（但一般不能傳給后代） 2.2.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期 生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變 （可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代） 基因突變的原因基因突變的原因 1.1.外因外因( (誘發(fā)突變誘發(fā)突變) ) 紫外線，紫外線，X X射線射線及其他輻射能損及其他輻射能損 1)1)物理因素：物理因素： 傷細(xì)胞內(nèi)的傷細(xì)胞內(nèi)的DNA. DNA. 例如例如: :太空椒，皮膚癌等太空椒，皮膚癌等 亞硝酸，堿基類似物亞硝酸，堿基類似物等能改變等能改變 2) 2)化學(xué)因素：化學(xué)因素：

6、核酸的堿基核酸的堿基 3) 3)生物因素：生物因素： 病毒的遺傳物質(zhì)病毒的遺傳物質(zhì)能影響能影響 某些某些宿主細(xì)胞的宿主細(xì)胞的DNA DNA 2.2.內(nèi)因內(nèi)因( (自發(fā)突變自發(fā)突變) ) DNADNA復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤 基因突變實(shí)例基因突變實(shí)例 短腿安康羊短腿安康羊 玉米白化苗玉米白化苗 人類多指人類多指 果蠅的白眼果蠅的白眼 基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn) 普遍性普遍性: : 所有生物都可能發(fā)生基因突變所有生物都可能發(fā)生基因突變（包括病毒）（包括病毒） 隨機(jī)性隨機(jī)性: : 可發(fā)在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期可發(fā)在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期 不定向性：不定向性：一個(gè)基因可以向不同的方向一個(gè)

7、基因可以向不同的方向 A aA a發(fā)生突變。發(fā)生突變。 1 1或或A aA a2 2 低頻性低頻性: : 自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低. . 有害性：有害性： 多數(shù)有害多數(shù)有害, ,少數(shù)有利少數(shù)有利 1 1、基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？、基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？ 能能 2 2、這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對(duì)生物、這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對(duì)生物 的生存有什么意義（有利還是有害）？的生存有什么意義（有利還是有害）？ 可能有利也可能有害，也可能既無害也無益可能有利也可能有害，也可能既無害也無益 3 3、自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來？、自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來？ 適

8、應(yīng)環(huán)境的個(gè)體適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體 基因突變的意義基因突變的意義 是新基因產(chǎn)生的途徑；是新基因產(chǎn)生的途徑； 是生物變異的是生物變異的根本來源；根本來源； 是生物進(jìn)化的是生物進(jìn)化的原始材料。原始材料。 二、基因重組二、基因重組 1 1、概念、概念: : 在在生物進(jìn)行生物進(jìn)行有性生殖過程有性生殖過程中中, ,控制控制不同性狀的不同性狀的基因的自由組合基因的自由組合. . 2 2、對(duì)象：、對(duì)象：進(jìn)行有性生殖的生物進(jìn)行有性生殖的生物 （真核生物真核生物） 3 3、基因重組類型、基因重組類型: : 非同源染色體上的非同源染色體上的非等位基因的自由組合非等位基因的自由組合 同源染色體上的同源染色體上的等位基因隨著

9、非姐妹染等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換色單體的交換而發(fā)生交換，染色單體上的，染色單體上的基因重新組合。基因重新組合。 4 4、時(shí)間：、時(shí)間： 減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期 減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期 5 5、基因重組的、基因重組的意義意義： 產(chǎn)生產(chǎn)生新的基因型；新的基因型； 是是生物變異的來源生物變異的來源之一；之一； 對(duì)對(duì)生物的進(jìn)化生物的進(jìn)化有十分重要的意義有十分重要的意義 6 6、列表比較基因突變與基因重組、列表比較基因突變與基因重組 基因突變基因突變 本質(zhì)本質(zhì) 產(chǎn)生了新的基因產(chǎn)生了新的基因 間期間期DNADNA復(fù)制時(shí)，由于外復(fù)制時(shí)，由于外發(fā)生

10、發(fā)生界理化因素或自身生理因界理化因素或自身生理因時(shí)期時(shí)期素引起堿基對(duì)的替換、增素引起堿基對(duì)的替換、增原因原因 添或缺失添或缺失 基因重組基因重組 產(chǎn)生了新的基因型產(chǎn)生了新的基因型 減減后期，非同源染色體后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合；上的非等位基因自由組合；四分體時(shí)期，同源染色體四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色單體交叉上的非姐妹染色單體交叉互換，互換， 條件條件 外界條件的劇變和內(nèi)外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用部因素的相互作用 意義意義 是生物變異的根本來源，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料是生物進(jìn)化的原始材料 有性生殖過程中進(jìn)行減有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂和受精作

11、用數(shù)分裂和受精作用 是生物變異的來源之是生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化也一，對(duì)生物的進(jìn)化也有重要意義有重要意義 發(fā)生發(fā)生突變頻率低，但普突變頻率低，但普可能可能 遍存在遍存在 有性生殖中非常普有性生殖中非常普遍遍 1 1進(jìn)行有性生殖的生物，可遺傳的變異來源是進(jìn)行有性生殖的生物，可遺傳的變異來源是 （ ） A A基因重組和基因突變基因重組和基因突變 B B基因重組、基因突變、染色體變異基因重組、基因突變、染色體變異 C C基因突變、染色體變異基因突變、染色體變異 D D基因重組、染色體變異基因重組、染色體變異 2.2.長期接觸到長期接觸到X X射線的人群產(chǎn)生的后代中遺傳病的射線的人群產(chǎn)生的后代

12、中遺傳病的發(fā)病率明顯增高，其主要原因是這一人群的生殖發(fā)病率明顯增高，其主要原因是這一人群的生殖細(xì)胞發(fā)生了細(xì)胞發(fā)生了 （ ） A.A.基因重組基因重組 B B基因分離基因分離 C. C. 基因互換基因互換 D D基因突變基因突變 3.3.下列人類疾病中不是由基因突變引起的是下列人類疾病中不是由基因突變引起的是 （ ） A A白化病白化病 B B血友病血友病 C C侏儒癥侏儒癥 D D鐮刀型貧血癥鐮刀型貧血癥 4.4.下面列舉幾種可能誘發(fā)基因突變的原因，其下面列舉幾種可能誘發(fā)基因突變的原因，其中哪項(xiàng)是不正確的中哪項(xiàng)是不正確的 （ ） A A射線的輻射作用射線的輻射作用 B B雜交雜交 C C激光照

13、射激光照射 D D秋水仙素處理秋水仙素處理 5 5、用激光或亞硝酸處理萌發(fā)的種子或幼苗能誘、用激光或亞硝酸處理萌發(fā)的種子或幼苗能誘導(dǎo)基因突變，激光或亞硝酸起作用的時(shí)間是有絲導(dǎo)基因突變，激光或亞硝酸起作用的時(shí)間是有絲分裂的（分裂的（ ） A A、分裂間期、分裂間期 B B、分裂期的中期、分裂期的中期 C C、分裂期的后期、分裂期的后期 D D、各個(gè)時(shí)期、各個(gè)時(shí)期 6.6.下列有關(guān)基因突變的敘述正確的是下列有關(guān)基因突變的敘述正確的是 （ ） A.A.生物隨環(huán)境的改變而產(chǎn)生適應(yīng)性的變異生物隨環(huán)境的改變而產(chǎn)生適應(yīng)性的變異 B.B.由于細(xì)菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因此其基因由于細(xì)菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因

14、此其基因突變率很高突變率很高 C.C.自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘變多自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘變多是定向的是定向的 D.D.基因突變?cè)谧匀唤缰袕V泛存在基因突變?cè)谧匀唤缰袕V泛存在 7.7.人類發(fā)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因在于人類發(fā)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因在于基因突變，其突變的方式是基因內(nèi)基因突變，其突變的方式是基因內(nèi) （ ） A.A.堿基發(fā)生改變（替換）堿基發(fā)生改變（替換） B.B.增添或缺失某個(gè)堿基對(duì)增添或缺失某個(gè)堿基對(duì) C.C.增添一小段增添一小段DNA DNA D.D.缺失一小段缺失一小段DNA DNA 8.8.進(jìn)行有性生殖的生物，其親子代之間總是存進(jìn)行有性生殖的生物，其親子代之間總是存在著一定差異的主要原因是在著一定差異的主要原因是 （ ） A.A.基因重組基因重組 B. B.染色體變異染色體變異 C.C.基因突變基因突變 D. D.生活條件改變生活條件改變 9 9、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在 A.A.減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分