基因突變與重組

1、基因突變與重組課件第1頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二哼，什么殺蟲藥，對(duì)付俺老祖宗還差不多！第2頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二過去有效的殺蟲藥，為什么現(xiàn)在就不起作用了呢？你們大量使用殺蟲藥，我們可是兵多將廣，變異類型多著呢！第3頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二什么叫“生物的變異”？是指親子間和子代個(gè)體間的差異。變異能否遺傳？是否所有的變異都能遺傳給后代？第4頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 普通的小麥種子種植在水，肥，光充足的土壤中，結(jié)出的是粒多飽滿的種子，但是再把這些種子種在普通土壤中仍

2、就是普通的種子 不遺傳的變異第5頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？不可遺傳的變異第6頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 太空南瓜王（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）把其種下去后結(jié)出的仍是太空南瓜王可遺傳的變異第7頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二變異的類型可遺傳變異生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的不遺傳變異環(huán)境因素影響而造成的可遺傳變異的三種來源:基因突變 基因重組 染色體變異第8頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二第一節(jié) 基因突變和基因

3、重組第9頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥圓餅型的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病?；颊呒t細(xì)胞易破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。第10頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常：尋找病因 纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸 脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸 (正常) 纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸 (異常)肽鏈中的氨基酸順序是由什么直接決定的呢？基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥第11頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二蛋白質(zhì)氨基酸異常正常谷氨酸纈氨酸mR

4、NAG AG ADNA突變根本原因基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥尋找病因CTTGAAGTACATAU第12頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二增添缺失改變DNA的堿基還有可能發(fā)生什么樣的變化？ 第13頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 由于DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的改變、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變。一.基因突變的定義想一想：基因結(jié)構(gòu)處于什么狀態(tài)時(shí)是最不穩(wěn)定的？第14頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二2基因突變發(fā)生的時(shí)期？細(xì)胞分裂的分裂間期。A有絲分裂間期（體細(xì)胞）B減數(shù)第一次分裂間期（生殖細(xì)胞）但一般不

5、能傳給后代可以通過受精作用直接傳給后代第15頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二第16頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二三 基因突變的結(jié)果： 使一個(gè)基因變成它的等位基因 你能確定突變出的等位基因的顯隱性嗎？第17頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二？某生物發(fā)生了基因突變，能否說其性狀一定發(fā)生改變？小組討論：不能突變后轉(zhuǎn)錄形成的密碼子決定的是同一種 氨基酸不表達(dá)的基因發(fā)生突變突變被顯性性狀掩蓋（AAAa或AaAA）第18頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二【自主學(xué)習(xí)】閱讀書本P81最后部分，尋找誘發(fā)基因突變

6、的原因。究竟是什么原因?qū)е禄蛲蛔兡?？?9頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二3基因突變發(fā)生的原因？引起基因突變的因素（致變因素）A.自然突變:自然發(fā)生的突變B.誘發(fā)突變: 在人為條件下發(fā)生的突變?nèi)?正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊如:中子照射不抗銹病的燕麥種子, 變成抗銹病個(gè)體物理因素；化學(xué)因素；生物因素例子4.基因突變的類型第20頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二4基因突變的特點(diǎn) 普遍性:自然界的物種中廣泛存在 隨機(jī)性:可發(fā)生在任何時(shí)期 不定向性： 低頻性:自然界突變率很低：10 5- 10-8 有害性:多數(shù)有害,少數(shù)有利例子 Aa1或Aa2一個(gè)基

7、因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因第21頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變的意義 基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，也為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。第22頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 “一豬生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組第23頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二二 基因重組綠色皺粒P黃色圓粒F1黃色圓粒F2黃色圓粒綠色圓粒綠色皺粒黃色皺粒第24頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二非同源染色體上的 非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBA

8、B和ab第25頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二AabBAaBb第26頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二1.概念指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合2. 類型隨機(jī)重組（自由組合）交換重組（交叉互換）第27頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二第28頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二3 意義: 通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一.基因重組能否產(chǎn)生新的基因？第29頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二表現(xiàn)型基因型環(huán)境

9、條件不可遺傳的變異（改變）（改變）（改變）基因突變基因重組染色體變異可遺傳的變異小結(jié)第30頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變基因重組區(qū)別本質(zhì)發(fā)生時(shí)期及原因條件適應(yīng)范圍意義發(fā)生的可能性聯(lián)系基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生了新基因基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型細(xì)胞分裂間期，DNA分子復(fù)制時(shí)，堿基的種類、數(shù)目、排列順序發(fā)生改變外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用有性生殖過程中減數(shù)分裂所有生物只適應(yīng)于真核生物有性生殖的核基因是生物變異的根本來源，是基因重組的基礎(chǔ)是生物變異的重要來源是生物多樣性的重要原因很小非常普遍使生物產(chǎn)生可遺傳變異，在長期進(jìn)化過程中通過基因突變產(chǎn)生新基因

10、，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合第31頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1基因突變： 基因_改變，它_(能或否)產(chǎn)生新的基因 發(fā)生時(shí)期：_ 特點(diǎn)：普遍性、 隨機(jī)性、 _、 多數(shù)有害、不定向性。2基因重組： 控制不同性狀的_，_新基因，可形成新的_。 發(fā)生時(shí)期：_ 特點(diǎn)：_內(nèi)部結(jié)構(gòu)能細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中非常豐富第32頁，共60頁，2022年，5月20

11、日，22點(diǎn)26分，星期二練 習(xí)1、生物的變異有兩種 和 。2、可遺傳的變異有三種來源 、 和 。3、生物變異的根本來源是 。4在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約98的甲蟲死了，約2的甲蟲生存下來，生存下來的原因是（ ）A有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個(gè)體存在B以前曾噴過某種農(nóng)藥，對(duì)農(nóng)藥有抵抗力C約有2的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子D生存下來的甲蟲是身強(qiáng)體壯的年輕個(gè)體可遺傳變異 不可遺傳變異 基因突變 基因重組 染色體變異 基因突變 A第33頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二5下列關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是 （ ）A基因突變發(fā)生在DNA的復(fù)制過程中B基因突變都是有

12、害的，不利于生物進(jìn)化C只有細(xì)胞核中的基因才會(huì)發(fā)生基因突變D同源染色體上的成對(duì)基因往往同時(shí)突變A第34頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二6、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是（ ）A. 基因分離 B. 基因重組C. 基因突變 D. 環(huán)境刺激7、下列不屬于基因突變引起的變異是（ ）A. 果蠅的白眼 B. 血友病C. 短腿安康羊 D. 貓叫綜合征第35頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二8、若某基因原有303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè)堿基對(duì)，若合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較。差異可能為（

13、）只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變長度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變長度不變，但順序改變A、B都有可能第36頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二正常綿羊和短腿安康（中） 第37頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二白化病患兒第38頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二太空椒普通青椒神奇的太空育種繼續(xù)第39頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 太空南瓜王 這種太空南瓜王最大能長到200多公斤，在生長繁殖期高峰時(shí)，南瓜每天能增大5公斤。第40頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二案例：北京市民

14、李發(fā)君的妻子朱繼榮2002年8月初買了一輛新車作為上下班的交通工具，9月底就發(fā)現(xiàn)身上有大量出血點(diǎn)。10月被正規(guī)醫(yī)院診斷為重癥再生障礙性貧血（白血病），治療5個(gè)月后宣告治療無效病逝。由于苯中毒可導(dǎo)致重癥再生障礙性貧血，朱也是繼買車后才出現(xiàn)病癥，于是李在中國室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)下屬的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行車內(nèi)空氣檢測(cè)，確認(rèn)車內(nèi)苯超標(biāo)后，認(rèn)為罪魁禍?zhǔn)拙褪沁@輛新車。如果沒有這些因素，基因突變會(huì)不會(huì)發(fā)生？第41頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變的類型誘發(fā)突變：自然突變：在人為因素的干預(yù)下發(fā)生的基因突變。在沒有人為因素的干預(yù)下，基因產(chǎn)生的變異。第42頁，共60頁，2022年，5月20

15、日，22點(diǎn)26分，星期二棉花 正常枝短果枝 果蠅 紅眼白眼 家鴿 羽毛白色灰紅色人 正常色覺色盲 正常膚色白化病你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？常見突變性狀： 結(jié)論一 基因突變具有普遍性短腿安康羊（中）資料一：第43頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二資料二：基因突變可以發(fā)生在1、生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期2、可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上3、可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位上結(jié)論二 基因突變具有_性隨機(jī)第44頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二1.在生物的個(gè)體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時(shí)期越早，該生物體表現(xiàn)突變部位的范圍越大還是越??？思考與討論：2.基因突變可

16、能發(fā)生在哪些細(xì)胞中？3.基因突變都能傳遞給后代嗎？突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。體細(xì)胞和生殖細(xì)胞均可生殖細(xì)胞可以，體細(xì)胞一般不能傳遞第45頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二生物表現(xiàn)型突變體肺炎球菌青霉素抗性1.010-7玉米皺縮種子1.010-6紫色種子1.010-5無色種子1.010-5甜粒種子2.010-6小鼠淺色毛皮3.010-5粉紅色眼3.510-6人血友病2.010-5視網(wǎng)膜色素瘤2.010-5軟骨發(fā)育不全5.010-5結(jié)論三：基因突變的資料三：頻率很低第46頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，

17、星期二白眼W血紅眼Wb1象牙眼Wi櫻紅眼Wc杏紅眼Wa伊紅眼Wc淺黃色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W結(jié)論四：基因突變的方向是不確定的，可逆的資料四：第47頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二 絕大多數(shù)的人類遺傳病，都是由基因突變?cè)斐傻?，這些病對(duì)人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。 鐮刀型細(xì)胞貧血癥就是一種這樣的遺傳病，患者(aa)不到成年就會(huì)死亡?？梢娺@種突變基因在自然選擇的壓力下容易被淘汰?？墒窃诜侵薤懠擦餍械牡貐^(qū)，發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞雜合基因型(Aa)對(duì)瘧疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在瘧疾流行的地區(qū)，不利的鐮刀型細(xì)胞基因突變可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诜乐汞懠驳牧餍?。結(jié)

18、論五：基因突變的有害性是相對(duì)的，但害多利少。資料五：第48頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二1、普遍性2 、 隨機(jī)性3 、發(fā)生頻率低4、不定向性5、少利多害性五、基因突變的特征第49頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二六基因突變的意義 基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑， 生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料.第50頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二七 人工誘變育種上的應(yīng)用 我國自1987年以來，成功地利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行了多次農(nóng)作物科學(xué)培育實(shí)驗(yàn)。這種進(jìn)入太空又返回地面的太空種子，經(jīng)歷了種種遺傳變異后培育出的各種稻麥、蔬

19、菜，不僅品質(zhì)好，而且產(chǎn)量高，農(nóng)作物產(chǎn)量可提高8%20%，水稻蛋白質(zhì)含量提高12%，青椒的維生素C含量提高5%。實(shí)例第51頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二1、太空種子為什么會(huì)發(fā)生變異的呢？依據(jù)什么原理？2、太空種子發(fā)生的變異都是我們需要嗎？為什么？3.人工誘變育種有什么優(yōu)缺點(diǎn)？第52頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二誘變育種小結(jié)利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變優(yōu)點(diǎn)：提高變異頻率，加速育種進(jìn)程， 創(chuàng)造新類型缺點(diǎn)： 成功率低,有利個(gè)體往往不多 需大量處理材料實(shí)例：青霉素高產(chǎn)菌株“黑農(nóng)五號(hào)”大豆第53頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二基因突變一、定義： DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。二、時(shí)間及結(jié)果三、原因 自發(fā)突變 人工誘變：四、特征 頻率低、不定向、隨機(jī)性、普遍性、大多有害五、意義 是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物的進(jìn)化提供了原材料。六、人工誘變育種物理、化學(xué)、生物因素第54頁，共60頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)26分，星期二1、下面