基因突變和基因重組課件

第1頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生物界中的變異現(xiàn)象干旱水肥充足不遺傳變異可遺傳變異第2頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表現(xiàn)型基因型

+環(huán)境條件（改變）（改變）（改變）不可遺傳的變異可遺傳的變異第3頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變異類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w畸變基因重組僅僅由環(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。由于細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變生物變異的類型第4頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是

A．由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀

B．果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀

C．開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花C精典例題第5頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒F1黃色圓粒綠色皺粒P×黃色圓粒思考：為什么子二代會(huì)出現(xiàn)親代沒有的表現(xiàn)型？YYRRyyrrYyRr基因自由組合第6頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非同源染色體上的非等位基因自由組合YyrRYyRrYr和yRYR和yr第7頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換第8頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因重組：2、定義：1、類型（1）自由組合型：

非同源染色體上非等位基因的自由組合。

同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生等位基因的交叉互換。（2）交叉互換型：

具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)行有性生殖過程時(shí)，控制不同性狀的基因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。第9頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考1：基因重組能否產(chǎn)生新的基因？能否產(chǎn)生新的基因型？思考2：果蠅的體細(xì)胞有4對(duì)同源染色體，根據(jù)自由組合規(guī)律計(jì)算，一只雄果蠅能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子，一只雌果蠅能產(chǎn)生多少種染色體不同的卵細(xì)胞？非常豐富3、特點(diǎn)第10頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第11頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考：一種具有20對(duì)等位基因（這20對(duì)等位基因分別位于20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有

種。220=1048576第12頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、意義：

通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。第13頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴(yán)重的貧血病患者。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。二、基因突變(一)基因突變的實(shí)例第14頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？

1956年，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…第15頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考與討論CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因_____原因

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中的堿基對(duì)發(fā)生了______產(chǎn)生的。病因：替換根本直接第16頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相應(yīng)性狀的改變（可能）相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變（可能）相應(yīng)氨基酸的改變（可能）mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化具體變化過程:第17頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換機(jī)理：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。增添缺失替換（二）基因突變的概念：

基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程。第18頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考與討論：①基因堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？第19頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變。

增添缺失替換基因結(jié)構(gòu)1、基因突變的定義：發(fā)生基因突變的基因與原來基因相同嗎？實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生新基因第20頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）上述時(shí)期發(fā)生的基因突變一定能遺傳給后代嗎？（2）基因突變主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的那一時(shí)期？有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞（一般不能傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）（1）基因突變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考？第21頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變3、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(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

A．只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變

B．長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變

C．長(zhǎng)度不變，但順序改變

D．A、B都有可能DD精典例題第22頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(三)基因突變發(fā)生的時(shí)間？Why？細(xì)胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）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）DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。第23頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在

A.減數(shù)第一次分裂

B.四分體時(shí)期

C.減數(shù)分裂的間期

D.有絲分裂間期C精典例題第24頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(四)基因突變的結(jié)果和意義產(chǎn)生新基因引發(fā)生物變異生物變異的根本來源，為進(jìn)化提供原材料，常見突變性狀：棉花：正常枝——短果枝果蠅：紅眼——白眼長(zhǎng)翅——?dú)埑峒银潱河鹈咨壹t色人：正常色覺——色盲正常膚色——白化病基因突變的結(jié)果往往使一個(gè)基因變成它的等位基因，即產(chǎn)生了新的基因?；蛲蛔兊囊饬x：第25頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(五)基因突變的類型形態(tài)突變生化突變致死突變蛋白質(zhì)消化吸收細(xì)胞內(nèi)苯丙氨酸苯丙酮酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶第26頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(六)基因突變的因素物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的因素各種射線的照射、溫度劇變等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細(xì)菌等第27頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七、基因突變的特點(diǎn)１、普遍性：基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時(shí)期突變發(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。第28頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月２、多方向性：基因突變是不定向的。３、可逆性：第29頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料４、稀有性：突變率低；第30頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月白化苗５、有害性：大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。第31頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并指第32頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組定義發(fā)生時(shí)間原因特點(diǎn)實(shí)質(zhì)意義堿基對(duì)增添、缺失、替換引起基因結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新基因型生物變異的根本來源，為生物的進(jìn)化提供原始材料有性生殖中，控制不同性狀的基因重新組合的過程普遍性、隨機(jī)性、稀有性、多害少利性、不定向性。非常豐富自發(fā)突變、誘發(fā)突變細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過程中減數(shù)第一次分裂前、后期生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。非同源染色體非等位基因自由組合與交叉互換第33頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時(shí)間及原因意義發(fā)生可能性基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的替換、增加或缺失。不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合。四分體時(shí)期非姐妹染色單體的交換帶來的等位基因的交換。生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。有性生殖中非常普遍。突變頻率低，但普遍存在。比較歸納：第34頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性、②多方向性、③___________、④多數(shù)有害、⑤可逆性。

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)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）稀有性基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中(減數(shù)第一次分裂)變異