必修二基因突變和基因重組

必修二基因突變和基因重組第1頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第2頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月你知道金魚是怎么培育出來(lái)的嗎？金魚的祖先是鯽魚。鯽魚的后代發(fā)生了變異，人們選擇其中合乎自己需要的個(gè)體進(jìn)行繁殖，逐漸形成了各種金魚。第3頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月大量的事實(shí)告訴我們，生物是能夠發(fā)生變異的。這些變異有的能夠遺傳給后代，有的卻不能！變異的概念：生物的后代出現(xiàn)與親本不同的性狀（也包括后代個(gè)體間的差異）可遺傳的變異不可遺傳的變異第4頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月干旱水肥充足不可遺傳變異可遺傳變異

可遺傳變異：由于生殖細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的改變變異的類型不可遺傳變異：由于環(huán)境因素的影響第5頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表現(xiàn)型基因型+

環(huán)境條件不可遺傳變異（如：曬黑的臉色）（改變）可遺傳變異（如：色盲）來(lái)源基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因（改變）（改變）第6頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月太空椒是在太空條件下，引起基因發(fā)生改變而培育的新品種一、基因突變第7頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸賴氨酸????纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸賴氨酸????血紅蛋白正常血紅蛋白異常？正常鐮刀型

（一）基因突變實(shí)例及概念第8頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考與討論蛋白質(zhì)氨基酸RNADNAGAACTTGAA谷氨酸纈氨酸正常異常GUAGTACAT（教材P81）直接原因根本原因第9頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

基因突變的概念

指發(fā)生在基因水平上的變異,是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。第10頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

基因突變發(fā)生在什么時(shí)期？

基因突變的結(jié)果是什么？

基因突變是一種可遺傳變異，是不是一定能夠遺傳給后代？（二）基因突變的時(shí)期和結(jié)果發(fā)生在生殖細(xì)胞內(nèi)發(fā)生體細(xì)胞內(nèi)可以遺傳給后代產(chǎn)生新的等位基因，基因的數(shù)量不變

一般不能遺傳

可通過無(wú)性繁殖遺傳

可能發(fā)展為癌細(xì)胞DNA復(fù)制過程中有絲分裂的間期減Ⅰ前的間期第11頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）基因突變的原因和特點(diǎn)

基因突變是如何產(chǎn)生的？

基因突變有哪些特點(diǎn)？你是怎么理解的？

基因突變有什么意義？自學(xué)并思考以下問題：第12頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、基因突變的原因外因內(nèi)因:物理因素：損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA化學(xué)因素：改變核酸的堿基生物因素：病毒DNA損傷宿主細(xì)胞的DNADNA復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤，堿基組成改變第13頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A.自發(fā)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(1)按來(lái)源分：2、基因突變的類型第14頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正常綿羊和短腿安康羊（中）第15頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A.顯性突變:a→A,該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。B.隱形突變:A→a，突變性狀一旦在生物個(gè)體中表現(xiàn)出來(lái)，即可穩(wěn)定遺傳。(2)按結(jié)果分：第16頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)1：基因突變具有普遍性無(wú)論是低等生物，還是高等動(dòng)植物和人，都可能發(fā)生基因突變。如棉花的短果枝，水稻的矮稈、糯性，家鴿羽毛的灰紅色，果蠅的白眼、殘翅，人的色盲、白化病等遺傳病都是突變性狀。資料分析3、基因突變的特點(diǎn)第17頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變既可發(fā)生在植物的種子期,也可發(fā)生在幼苗期,還可發(fā)生在開花期；既能在動(dòng)物體的體細(xì)胞中發(fā)生，也能在動(dòng)物體的生殖細(xì)胞中發(fā)生；既能發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上，也能發(fā)生在同一DNA分子的不同部位上。這里的“隨機(jī)”是針對(duì)生物個(gè)體而言的,指的是可隨機(jī)發(fā)生在生物體的不同生長(zhǎng)(生活)時(shí)段;但是對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō),卻只能發(fā)生在正進(jìn)行DNA分子復(fù)制的細(xì)胞中.資料分析特點(diǎn)2：基因突變具有隨機(jī)性第18頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)3：基因突變具有不定向性基因突變一般產(chǎn)生其等位基因資料分析第19頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)4：基因突變具有低頻性果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5，對(duì)于一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體）來(lái)說(shuō)，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少？資料分析2╳104╳10-5╳108=2╳107（個(gè)）第20頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)5：基因突變具有多害少利性資料分析任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物，與環(huán)境高度協(xié)調(diào)，若發(fā)生基因突變，就可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系。如人類的大多數(shù)遺傳病是基因突變?cè)斐傻?，?huì)嚴(yán)重威脅人體健康。植物中的白化苗會(huì)導(dǎo)致植物死亡。但少數(shù)植物的抗病性突變、耐旱性突變有利于其生存?？购涤衩椎?1頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）基因突變的意義基因突變新基因（等位基因）基因型（改變）表現(xiàn)型（改變）1.新基因產(chǎn)生的途徑；2.生物變異的根本來(lái)源；3.生物進(jìn)化的原始材料。第22頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(五)人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用化學(xué)因素：有亞硝酸鹽、硫酸二乙酯等。（2）人工誘變的常用方法物理因素：包括X射線、紫外線、激光等；生物因素：病毒、細(xì)菌等。①成功率低,有利個(gè)體往往不多②會(huì)出現(xiàn)返祖現(xiàn)象（3）優(yōu)點(diǎn)①提高突變率，縮短育種周期②大副度改良某些性狀（4）缺點(diǎn)（1）人工誘變：利用物理或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變第23頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月太空南瓜王

這種太空南瓜王最大能長(zhǎng)到200多公斤，在生長(zhǎng)繁殖期高峰時(shí)，南瓜每天能增長(zhǎng)5公斤。第24頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月神奇的太空育種(八兩)普通青椒第25頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月“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?二基因重組第26頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）概念

是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組第27頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）類型:①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的自由組合例子②基因的互換:同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部交換.例子發(fā)生時(shí)期：減數(shù)分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生在減數(shù)分裂四分體時(shí)期第28頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的。

產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來(lái)源，是生物變異來(lái)源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。（三）結(jié)果與特點(diǎn):（四）、意義:第29頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非同源染色體自由組合第30頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交換現(xiàn)象。第31頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同源染色體之間交換示意圖第32頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：使不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上。缺點(diǎn)：育種年限長(zhǎng)。（五）、應(yīng)用：雜交育種:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？第33頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性、②隨機(jī)性、③_________、④多數(shù)有害、⑤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)能產(chǎn)生細(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34頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）基因重組雜交育種的理論依據(jù)，親子代之間往往存在差異的原因1、概念：2、類型：3、特點(diǎn)：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1）非同源染色體上非等位基因的自由組合2）四分體時(shí)期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而重組兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多第35頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、意義：5、應(yīng)用：為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源形成生物多樣性的重要原因之一，為生物的進(jìn)化有十分重要的意義遺傳工程：包括細(xì)胞核工程、染色體工程和基因工程第36頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過雜交，抗倒伏基因和高產(chǎn)基因組合到一起高產(chǎn)抗倒伏小麥第37頁(yè)，課件共50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)期及原因

條件意義發(fā)生可能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，使之性狀重新組合細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)而引起的或由理化因素引起DNA分子結(jié)構(gòu)的破壞減Ⅰ過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，非同源染色體之間自由組合外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過程中，減數(shù)分裂和受精作用生物變異的主要來(lái)源，也是生物進(jìn)行的重要因素之一，通過誘變育種可培育新品種，是基因重組的基礎(chǔ)是生物變異的重要因素，通過雜交育種性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良[品種可能性很小非常普遍第38頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月知識(shí)拓展真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子外顯子啟動(dòng)子終止子基因突變一定會(huì)引起生物性狀的改變嗎？第39頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種1、

高產(chǎn)奶牛的培育2、

高產(chǎn)抗倒伏小麥的培育3、

太空椒的選擇培育第40頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變的實(shí)例：紅花的后代變成了藍(lán)紫色第41頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第42頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同品種的奶牛第45頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于遺傳物質(zhì)的改變，不同品種或同一品種的奶?？刂飘a(chǎn)奶量的基因可能發(fā)生變化，通過人工選擇可以將產(chǎn)奶量高的奶牛選出來(lái)，通過繁育，后代還會(huì)出現(xiàn)變異，再次選擇繁育，經(jīng)過數(shù)代，就會(huì)有高產(chǎn)奶牛，并且保持高產(chǎn)奶量。高產(chǎn)奶牛如何誕生？第47頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同品種的小麥第48頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月┯┯┯┯┯┯┯┯

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ＴＡＣＡＣＡＣＧ┷┷┷┷┷┷┷┷DNA分子斷裂修復(fù)時(shí)發(fā)生倒轉(zhuǎn)錯(cuò)誤DNA分子斷裂基因突變的原因：

一般認(rèn)為射線致變的原理是：射線將DNA分子打斷，細(xì)胞在對(duì)DNA進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)生局部片段丟失、增添、倒轉(zhuǎn)等錯(cuò)誤。第49頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因突變的原因：

一般認(rèn)為射線致變的原理是：射線