51基因突變和基因重組課件

表現(xiàn)型（改變）基因型（改變）環(huán)境條件（改變）＋基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因來源遺傳的變異不遺傳的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件＋基因突變誘因來源遺傳的變異不遺傳的變異1生物的變異不遺傳的變異遺傳的變異基因重組染色體變異基因突變結(jié)構(gòu)的改變數(shù)目的改變整倍體的改變非整倍體的改變——僅僅由環(huán)境條件引起的性狀變化屬于分子水平上的變異屬于細(xì)胞水平上的變異生物的變異不遺傳的變異遺傳的變異基因重組染色體變異基因突變結(jié)2§5-1基因突變和基因重組課程標(biāo)準(zhǔn)舉例說出基因重組及其意義舉例說出基因突變的特征和原因生物變異在育種上應(yīng)有的事例關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性§5-1基因突變和基因重組課程標(biāo)準(zhǔn)3正常人的紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞正常人的紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞4(一)鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥原因蛋白質(zhì)氨基酸mRNADNAG-A-AC-T-TG-A-A谷氨酸正常C-A-TG-T-AG-U-A纈氨酸異常(一)鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥原因蛋白質(zhì)G-A-AC-5(二)基因突變概念G-T-A-C-A-TC-A-T-G-T-A原DNA序列增添缺失替換G-T-G-C-A-TC-A-C-G-T-AG-T-T-A-C-A-TC-A-A-T-G-T-AG-T-C-A-TC-A-G-T-A(二)基因突變概念G-T-A-C-A-T增添缺失替換G-T-6基因突變概念指發(fā)生在基因水平上的變異，包括DNA堿基對的增添、缺失或改變，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變類型自發(fā)突變和誘發(fā)突變基因突變概念7二、自發(fā)突變的特點、結(jié)果、意義（一）特點1.普遍性（廣泛性）2.隨機性突變時間（個體發(fā)育的任何時期、DNA部位，但在間期復(fù)制時）體細(xì)胞（不遺傳）、生殖細(xì)胞（能遺傳）突變率低10-5~10-83.不定向（一個基因向不同方向突變）ABO血型4.低頻性5.多害少利性二、自發(fā)突變的特點、結(jié)果、意義（一）特點8（二）結(jié)果－－使一個基因變成它的等位基因，可能引起表現(xiàn)型的改變

（三）在生物進(jìn)化中的意義1.新基因產(chǎn)生的途徑2.生物變異的根本來源3.為生物進(jìn)化提供了最初的原材料P9551基因突變和基因重組課件9三、人工誘變在育種上的應(yīng)用（一）概念利用物理因素（X射線、γ射線、紫外線、激光）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙酯）來處理生物，使它發(fā)生基因突變。（二）應(yīng)用主要應(yīng)用于農(nóng)作物育種和微生物育種，如太空椒的培育，高產(chǎn)青霉素菌株的選育三、人工誘變在育種上的應(yīng)用（一）概念10（三）優(yōu)點提高變異頻率加快育種的進(jìn)程大幅度改良某些性狀缺點產(chǎn)生有利變異的個體不多大量處理供試材料大量繁殖后代P95對比表（三）優(yōu)點提高變異頻率缺點產(chǎn)生有利變異的個體不多P95對比表11A—C—T—G—C—G—A—T—C—TT—G—A—C—G—C—T—A—G—AA—C—U—G—C—G—A—U—C—UA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AA—C—U—G—G—A—U—C—UDNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蘇氨酸甘氨酸絲氨酸蘇氨酸丙氨酸異亮氨酸A—C—T—G—C—G—A—T—C—TA—C—U—G—C—G12G–T–T–A–C–AC–A–A–T–G–T原DNA序列G–T–G–C–A–TC–A–C–G–T–AG–T–A–C–A–T–T–T–GC–A–T–G–T–A–A–A–CG–A–C–A–T–TC–T–G–T–A–A原第三對A–T改變?yōu)镚–C原第二對后增加了一對A–T原第二對T–A缺失G–T–T–A–C–A原DNA序列G–T–G–C–A–TG–13黃色圓粒綠色皺粒X黃色圓粒PF1X基因重組黃色圓粒:黃色皺粒:綠色圓粒:綠色皺粒F2黃色圓粒綠色皺粒X黃色圓粒PF1X基因重組黃色圓粒:黃色14灰身長翅×黑身殘翅配子PF1bbvvBBVVbvBV灰身長翅BbVv灰身長翅×黑身殘翅配子PF1bbB15測交灰身長翅♀×黑身殘翅♂配子BVbvBbVvBbvvbvBVbvBvbV測交灰身長翅♀×黑身殘翅♂配子BbB16BVbvbvBvbV配子BVbvbvbvBvbvbVbv灰身長翅黑身殘翅灰身殘翅黑身長翅42%42%8%8%不完全連鎖不僅有連鎖，還有互換BbbBb配子BbbbBbbb灰身長翅黑身殘翅灰17配子BVbvBVbvBvbV配子BbBbBb18四、基因重組（一）概念：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）類型：1.非同源染色體的自由組合，非等位基因的自由組合基因的自由組合定律2.同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合基因的連鎖和交換定律3.意義①生物變異來源之一②生物進(jìn)化四、基因重組（一）概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不19第一年P(guān)高抗AABBX矮不抗aabb第二年F1AaBb第三年F2高抗高不抗矮抗矮不抗9：3：3：1

aaBBaaBbX第四年純合矮桿aaBB雜交育種第一年P(guān)高抗AABBX矮不抗a20雜交育種（最少四年）單倍體育種(只要兩年)第一年雜交得到F1。雜交得到F1。第二年F1自交得F2，將符合要求的F2植株的種子按單株分別收藏。取F1花藥離體培養(yǎng)并加倍，觀察，性狀符合要求即為優(yōu)良新品種。第三年按F2單株分開種植F2，不分離的植株種子仍按F2單株收藏待驗證。第四年驗證第三年保留的種子的純度，仍不出現(xiàn)分離方可作為新品種推廣。雜交育種（最少四年）單倍體育種(只要兩年)第一年雜交得到F121維多利亞女王是其家族中第一個血友病攜帶者，她的祖先中無人得此病，因此可推斷其致病基因是（）產(chǎn)生的。某種自花傳粉植物連續(xù)幾代只開紅花，一次開出白花，該花的自交后代全開白花，其原因是（）A.性狀分離B.礦質(zhì)營養(yǎng)不足C.基因突變D.基因重新組合維多利亞女王是其家族中第一個血友病攜帶者，她的祖先中無人得此226.基因突變的方式基因最常發(fā)生的突變是堿基替換和移碼突變兩種。堿基替換——指一種堿基被另一種堿基所替換。由于A和G的分子結(jié)構(gòu)相似、T和C的分子結(jié)構(gòu)相似，因此，最常見的替換是A代G或G代A，T代C或C代T。較少見的方式是顛換，即嘌呤換嘧啶或嘧啶換嘌呤。移碼突變——指在基因的堿基序列中插入一個或幾個堿基，或缺失一個或幾個堿基，使全部密碼發(fā)生了變換。按基因突變與氨基酸順序的影響，基因突變可分為同義突變（突變以后的密碼子決定相同的氨基酸）、錯義突變和無義突變（突變后為終止密碼）。6.基因突變的方式23表現(xiàn)型（改變）基因型（改變）環(huán)境條件（改變）＋基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因來源遺傳的變異不遺傳的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件＋基因突變誘因來源遺傳的變異不遺傳的變異24生物的變異不遺傳的變異遺傳的變異基因重組染色體變異基因突變結(jié)構(gòu)的改變數(shù)目的改變整倍體的改變非整倍體的改變——僅僅由環(huán)境條件引起的性狀變化屬于分子水平上的變異屬于細(xì)胞水平上的變異生物的變異不遺傳的變異遺傳的變異基因重組染色體變異基因突變結(jié)25§5-1基因突變和基因重組課程標(biāo)準(zhǔn)舉例說出基因重組及其意義舉例說出基因突變的特征和原因生物變異在育種上應(yīng)有的事例關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性§5-1基因突變和基因重組課程標(biāo)準(zhǔn)26正常人的紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞正常人的紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞27(一)鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥原因蛋白質(zhì)氨基酸mRNADNAG-A-AC-T-TG-A-A谷氨酸正常C-A-TG-T-AG-U-A纈氨酸異常(一)鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥原因蛋白質(zhì)G-A-AC-28(二)基因突變概念G-T-A-C-A-TC-A-T-G-T-A原DNA序列增添缺失替換G-T-G-C-A-TC-A-C-G-T-AG-T-T-A-C-A-TC-A-A-T-G-T-AG-T-C-A-TC-A-G-T-A(二)基因突變概念G-T-A-C-A-T增添缺失替換G-T-29基因突變概念指發(fā)生在基因水平上的變異，包括DNA堿基對的增添、缺失或改變，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變類型自發(fā)突變和誘發(fā)突變基因突變概念30二、自發(fā)突變的特點、結(jié)果、意義（一）特點1.普遍性（廣泛性）2.隨機性突變時間（個體發(fā)育的任何時期、DNA部位，但在間期復(fù)制時）體細(xì)胞（不遺傳）、生殖細(xì)胞（能遺傳）突變率低10-5~10-83.不定向（一個基因向不同方向突變）ABO血型4.低頻性5.多害少利性二、自發(fā)突變的特點、結(jié)果、意義（一）特點31（二）結(jié)果－－使一個基因變成它的等位基因，可能引起表現(xiàn)型的改變

（三）在生物進(jìn)化中的意義1.新基因產(chǎn)生的途徑2.生物變異的根本來源3.為生物進(jìn)化提供了最初的原材料P9551基因突變和基因重組課件32三、人工誘變在育種上的應(yīng)用（一）概念利用物理因素（X射線、γ射線、紫外線、激光）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙酯）來處理生物，使它發(fā)生基因突變。（二）應(yīng)用主要應(yīng)用于農(nóng)作物育種和微生物育種，如太空椒的培育，高產(chǎn)青霉素菌株的選育三、人工誘變在育種上的應(yīng)用（一）概念33（三）優(yōu)點提高變異頻率加快育種的進(jìn)程大幅度改良某些性狀缺點產(chǎn)生有利變異的個體不多大量處理供試材料大量繁殖后代P95對比表（三）優(yōu)點提高變異頻率缺點產(chǎn)生有利變異的個體不多P95對比表34A—C—T—G—C—G—A—T—C—TT—G—A—C—G—C—T—A—G—AA—C—U—G—C—G—A—U—C—UA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AA—C—U—G—G—A—U—C—UDNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蘇氨酸甘氨酸絲氨酸蘇氨酸丙氨酸異亮氨酸A—C—T—G—C—G—A—T—C—TA—C—U—G—C—G35G–T–T–A–C–AC–A–A–T–G–T原DNA序列G–T–G–C–A–TC–A–C–G–T–AG–T–A–C–A–T–T–T–GC–A–T–G–T–A–A–A–CG–A–C–A–T–TC–T–G–T–A–A原第三對A–T改變?yōu)镚–C原第二對后增加了一對A–T原第二對T–A缺失G–T–T–A–C–A原DNA序列G–T–G–C–A–TG–36黃色圓粒綠色皺粒X黃色圓粒PF1X基因重組黃色圓粒:黃色皺粒:綠色圓粒:綠色皺粒F2黃色圓粒綠色皺粒X黃色圓粒PF1X基因重組黃色圓粒:黃色37灰身長翅×黑身殘翅配子PF1bbvvBBVVbvBV灰身長翅BbVv灰身長翅×黑身殘翅配子PF1bbB38測交灰身長翅♀×黑身殘翅♂配子BVbvBbVvBbvvbvBVbvBvbV測交灰身長翅♀×黑身殘翅♂配子BbB39BVbvbvBvbV配子BVbvbvbvBvbvbVbv灰身長翅黑身殘翅灰身殘翅黑身長翅42%42%8%8%不完全連鎖不僅有連鎖，還有互換BbbBb配子BbbbBbbb灰身長翅黑身殘翅灰40配子BVbvBVbvBvbV配子BbBbBb41四、基因重組（一）概念：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）類型：1.非同源染色體的自由組合，非等位基因的自由組合基因的自由組合定律2.同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合基因的連鎖和交換定律3.意義①生物變異來源之一②生物進(jìn)化四、基因重組（一）概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不42第一年P(guān)高抗AABBX矮不抗aabb第二年F1AaBb第三年F2高抗高不抗矮抗矮不抗9：3：3：1

aaBBaaBbX第四年