第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件

第一節(jié)基因突變和基因重組第一節(jié)1第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件2第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件3第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件4不遺傳的變異

可遺傳的變異

基因突變基因重組染色體變異變異的類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因突變變異的類型5一、基因突變一、基因突變61、鐮刀型細胞貧血癥：思考兩個問題：（1）正常人和鐮刀型細胞貧血癥病人的紅細胞為什么不一樣？（2）鐮刀型細胞貧血癥的直接原因和根本原因分別是什么？1、鐮刀型細胞貧血癥：思考兩個問題：（1）正常人和鐮刀型細胞7鐮刀型貧血癥:一種異常血紅蛋白病，一旦缺氧，患者紅細胞變成鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細胞的堆積，導致各器官血流的阻塞，而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時，紅細胞受機械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。鐮刀型貧血癥:一種異常血紅蛋白病，一旦缺氧，患者紅細胞變成鐮8ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白574（573+1）ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白574（9兩面凹的圓餅狀性狀……纈氨酸谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……RNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯體現(xiàn)CATGTA…………GUA……異常蛋白質(zhì)鐮刀型細胞基因突變轉(zhuǎn)錄DNA的堿基對發(fā)生了改變兩面凹的圓餅狀性狀……纈氨酸谷氨101）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，一個谷氨酸被一個纈氨酸替換。2）根本原因：控制血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，變成了。CTTGAACATGTA（單個堿基替換）1）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，2）根本原因：控制血112.基因突變的實質(zhì)2.基因突變的實質(zhì)12堿基對的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密碼纈氨酸異亮氨酸亮氨酸甘氨酸終止密碼DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密碼甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸纈氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密碼纈氨酸絲氨酸終止密碼插入C丟失T堿基對的增添、缺失DNATACCATTAG133、基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變(一般地，基因突變后變成其等位基因)3、基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或144、基因突變的時間:DNA復制時有絲分裂間期(體細胞突變)減Ⅰ間期(生殖細胞突變)4、基因突變的時間:DNA復制時有絲分裂間期(體細胞突變)減155、基因突變的原因：外因：一定的環(huán)境條件（生物因素、物理因素、或化學因素）內(nèi)因：DNA復制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息6、基因突變的結(jié)果：對基因的影響：往往產(chǎn)生與之對應(yīng)的等位基因。對性狀的影響：往往產(chǎn)生與之對應(yīng)的性狀（通常會引起一定的表現(xiàn)型變化）5、基因突變的原因：外因：一定的環(huán)境條件（生物因素、物理因素16（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿病；果蠅的白眼、殘翅；安康羊的短腿；家鴿羽毛的灰紅色；玉米的白化苗；水稻的矮稈、糯性；棉花的短果枝等)7、基因突變的特點：（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿?。还壍陌籽?、殘翅；安17第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件18第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件19（2）隨機發(fā)生的

----個體發(fā)育的任何時期和部位①遲→表現(xiàn)突變的部分少，如葉芽突變→枝條各部分；花芽突變→僅花部分)②體細胞突變→植物營養(yǎng)繁殖→子代；生殖細胞突變→受精作用→子代（2）隨機發(fā)生的①遲→表現(xiàn)突變的部分少，如葉芽突變→枝條各部20（3）自然狀態(tài)下，基因突變頻率低（4）多數(shù)是有害的產(chǎn)生新基因→破壞生物與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系（5）不定向的產(chǎn)生一個以上的等位基因如AY←小鼠A+→a。（3）自然狀態(tài)下，基因突變頻率低（4）多數(shù)是有害的產(chǎn)生新基因21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．基因突變B．基因重組C．基因分離D．環(huán)境影響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22在正常的綿羊群中，偶然發(fā)現(xiàn)一只短腿的綿羊。通過對短腿綿羊后代進行定向的多項選育，人們獲得了短腿綿羊的新品種。這一短腿性狀出現(xiàn)的原因A、基因突變B、基因分離C、基因互換D、基因重組在正常的綿羊群中，偶然發(fā)現(xiàn)一只短腿的綿羊。通過對短腿綿羊后代23基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖6-3，該圖不能表明的是A、基因突變是不定向的B、等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C、正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律Aa1a3a2思考:顯性突變和隱性突變的區(qū)別?基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖6-3，該圖不能表明248、基因突變的意義：

生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料。9、基因突變的種類：

自然突變誘發(fā)突變8、基因突變的意義：9、基因突變的種類：25

在第二次世界大戰(zhàn)臨近結(jié)束的1945年8月，美國先后向日本廣島和長崎投下了兩顆原子彈，造成約10.6萬人死亡，約13萬人受傷。當時繆勒就指出：原子彈爆炸產(chǎn)生的放射性污染將給廣島和長崎幸存居民的后代帶來難以預(yù)料的影響?？娎詹恍已灾辛恕Ｔ趹?zhàn)后的20多年里，廣島和長崎先后出生了數(shù)以百計死胎和智障、肢體畸型的新生兒。在第二次世界大戰(zhàn)臨近結(jié)束的1945年8月，美國先后向2610、人工誘變在育種上的應(yīng)用：優(yōu)點：提高突變率，加速育種進程,大幅度改良生物性狀。缺點：處理的材料量大（育種規(guī)模大）概念:指利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來處理生物，使生物發(fā)生基因突變例：

1、用輻射方法培育“黑農(nóng)五號”大豆品種

2、用X射線、紫外線照射等方法培育高產(chǎn)青霉菌株3、太空椒10、人工誘變在育種上的應(yīng)用：優(yōu)點：提高突變率，加速育種進程27二、基因重組在生物體有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組在生物體有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新281、基因重組的三種類型:(1)生物體進行有性生殖的過程中(減數(shù)分裂第一次分裂后期),控制不同性狀的基因的重新組合.1、基因重組的三種類型:(1)生物體進行有性生殖的29減數(shù)第一次分裂間期Y

yRr減數(shù)第一次分裂YYRRyyrrYYRRrryy減數(shù)第二次分裂YRYR減數(shù)第二次分裂

yr

yr減數(shù)第一次分裂YYrryyRRyRyR減數(shù)第二次分裂YrYr減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次YyRr減數(shù)第一YYRRyyrrYYRRrryy30BvBVVbbvBVVbvbvB(2)減數(shù)第一次分裂前期,四分體時,一對同源染色體的非姐妹染色單體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交叉而互換,導致染色單體上的非等位基因重組.BvBVVbbvBVVbvbvB(2)減數(shù)第一次分裂前期,四31daBdab甲細菌ABDABD乙細菌提取dabB剪切分離da粘接剪切新細菌daB(3)重組DNA技術(shù)(基因工程:培養(yǎng)抗蟲棉)daBdab甲細菌ABDABD乙細菌提取dabB剪切分離da322、基因重組的意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組，為生物變異供了極其豐富的來源，這是形成生物多樣性的重要原因之一，對于生物進化具有重要的意義。如“一母生九子，九子各不同”的主要原因——基因重組2、基因重組的意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組，為生物變33基因突變和基因重組的比較基因突變:基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,產(chǎn)生了新的基因,出現(xiàn)了新的性狀.基因重組:基因的重新組合,產(chǎn)生的新的基因型,使之性狀重新組合.基因突變和基因重組的比較基因突變:基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,34一對夫婦所生子女中，性狀上差異較多，這種變異主要來自A．基因重組B．基因突變C．環(huán)境影響D．基因分離一對夫婦所生子女中，性狀上差異較多，這種變異主要來自351.用一定劑量的秋水仙素處理某種霉菌，誘發(fā)了基因突變，秋水仙素最有可能在下列哪項過程中起作用A．有絲分裂間期

B．有絲分裂全過程C．受精作用過程

D．減數(shù)分裂第一次分裂間期2.下面不容易發(fā)生基因突變的細胞是

A.神經(jīng)細胞B.正在無絲分裂的細胞C.蛙的原腸胚細胞D.正在進行減數(shù)分裂的精原細胞3.下列關(guān)于變異的敘述中，正確的是A.生物所發(fā)生的基因突變一般是有害的，因此基因突變不利于生物的進化B.基因重組只能產(chǎn)生的新基因型，而不能產(chǎn)生新的基因，基因突變才能產(chǎn)生新的基因C.生物變異的主要來源是基因重組D.人為改變環(huán)境條件，可以促進生物產(chǎn)生變異，但這種變異都是不能遺傳的

1.用一定劑量的秋水仙素處理某種霉菌，誘發(fā)了基因突變，秋水仙36再見再見37第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件38(1)從細胞的結(jié)構(gòu)看，細菌屬于

生物。(2)圖中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“膠水”，其實是兩種不同的酶，它們都只能在DNA的一定位置進行剪切和粘接，說明它們具有

的特點。(3)新細菌與甲、乙細菌都不同，從變異來源看，這是人工條件下的一種

。(4)在甲細菌的DNA分子中，剪切掉b基因，粘接上B

基因后，并不影響a、d的功能，說明

。(5)不同種生物之間基因移植成功，說明生物共用一套

，而且發(fā)揮作用的機制相同。遺傳密碼原核專一性基因重組基因是控制生物性狀的基本單位(1)從細胞的結(jié)構(gòu)看，細菌屬于生物。遺傳39(6)新細菌的后代仍能產(chǎn)生出乙細菌Ｂ基因所控制的產(chǎn)物，這是由于

。(7)利用基因工程的方法可以將

轉(zhuǎn)入農(nóng)作物細胞的

分子中，從而創(chuàng)造出抗蟲作物，以減少

的用量，減輕

。

B基因隨著新細菌DNA分子復制而復制，并在后代中控制蛋白質(zhì)的合成農(nóng)藥對環(huán)境的污染抗蟲基因DNA農(nóng)藥(6)新細菌的后代仍能產(chǎn)生出乙細菌Ｂ基因所控制的產(chǎn)40演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！41第一節(jié)基因突變和基因重組第一節(jié)42第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件43第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件44第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件45不遺傳的變異

可遺傳的變異

基因突變基因重組染色體變異變異的類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因突變變異的類型46一、基因突變一、基因突變471、鐮刀型細胞貧血癥：思考兩個問題：（1）正常人和鐮刀型細胞貧血癥病人的紅細胞為什么不一樣？（2）鐮刀型細胞貧血癥的直接原因和根本原因分別是什么？1、鐮刀型細胞貧血癥：思考兩個問題：（1）正常人和鐮刀型細胞48鐮刀型貧血癥:一種異常血紅蛋白病，一旦缺氧，患者紅細胞變成鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細胞的堆積，導致各器官血流的阻塞，而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時，紅細胞受機械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。鐮刀型貧血癥:一種異常血紅蛋白病，一旦缺氧，患者紅細胞變成鐮49ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白574（573+1）ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白574（50兩面凹的圓餅狀性狀……纈氨酸谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……RNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯體現(xiàn)CATGTA…………GUA……異常蛋白質(zhì)鐮刀型細胞基因突變轉(zhuǎn)錄DNA的堿基對發(fā)生了改變兩面凹的圓餅狀性狀……纈氨酸谷氨511）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，一個谷氨酸被一個纈氨酸替換。2）根本原因：控制血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，變成了。CTTGAACATGTA（單個堿基替換）1）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，2）根本原因：控制血522.基因突變的實質(zhì)2.基因突變的實質(zhì)53堿基對的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密碼纈氨酸異亮氨酸亮氨酸甘氨酸終止密碼DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密碼甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸纈氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密碼纈氨酸絲氨酸終止密碼插入C丟失T堿基對的增添、缺失DNATACCATTAG543、基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變(一般地，基因突變后變成其等位基因)3、基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或554、基因突變的時間:DNA復制時有絲分裂間期(體細胞突變)減Ⅰ間期(生殖細胞突變)4、基因突變的時間:DNA復制時有絲分裂間期(體細胞突變)減565、基因突變的原因：外因：一定的環(huán)境條件（生物因素、物理因素、或化學因素）內(nèi)因：DNA復制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息6、基因突變的結(jié)果：對基因的影響：往往產(chǎn)生與之對應(yīng)的等位基因。對性狀的影響：往往產(chǎn)生與之對應(yīng)的性狀（通常會引起一定的表現(xiàn)型變化）5、基因突變的原因：外因：一定的環(huán)境條件（生物因素、物理因素57（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿??；果蠅的白眼、殘翅；安康羊的短腿；家鴿羽毛的灰紅色；玉米的白化苗；水稻的矮稈、糯性；棉花的短果枝等)7、基因突變的特點：（1）具普遍性人的白化病、色盲、糖尿?。还壍陌籽?、殘翅；安58第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件59第五章第1節(jié)基因突變和基因重組課件60（2）隨機發(fā)生的

----個體發(fā)育的任何時期和部位①遲→表現(xiàn)突變的部分少，如葉芽突變→枝條各部分；花芽突變→僅花部分)②體細胞突變→植物營養(yǎng)繁殖→子代；生殖細胞突變→受精作用→子代（2）隨機發(fā)生的①遲→表現(xiàn)突變的部分少，如葉芽突變→枝條各部61（3）自然狀態(tài)下，基因突變頻率低（4）多數(shù)是有害的產(chǎn)生新基因→破壞生物與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系（5）不定向的產(chǎn)生一個以上的等位基因如AY←小鼠A+→a。（3）自然狀態(tài)下，基因突變頻率低（4）多數(shù)是有害的產(chǎn)生新基因62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．基因突變B．基因重組C．基因分離D．環(huán)境影響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63在正常的綿羊群中，偶然發(fā)現(xiàn)一只短腿的綿羊。通過對短腿綿羊后代進行定向的多項選育，人們獲得了短腿綿羊的新品種。這一短腿性狀出現(xiàn)的原因A、基因突變B、基因分離C、基因互換D、基因重組在正常的綿羊群中，偶然發(fā)現(xiàn)一只短腿的綿羊。通過對短腿綿羊后代64基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖6-3，該圖不能表明的是A、基因突變是不定向的B、等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C、正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律Aa1a3a2思考:顯性突變和隱性突變的區(qū)別?基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖6-3，該圖不能表明658、基因突變的意義：

生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料。9、基因突變的種類：

自然突變誘發(fā)突變8、基因突變的意義：9、基因突變的種類：66

在第二次世界大戰(zhàn)臨近結(jié)束的1945年8月，美國先后向日本廣島和長崎投下了兩顆原子彈，造成約10.6萬人死亡，約13萬人受傷。當時繆勒就指出：原子彈爆炸產(chǎn)生的放射性污染將給廣島和長崎幸存居民的后代帶來難以預(yù)料的影響?？娎詹恍已灾辛?。在戰(zhàn)后的20多年里，廣島和長崎先后出生了數(shù)以百計死胎和智障、肢體畸型的新生兒。在第二次世界大戰(zhàn)臨近結(jié)束的1945年8月，美國先后向6710、人工誘變在育種上的應(yīng)用：優(yōu)點：提高突變率，加速育種進程,大幅度改良生物性狀。缺點：處理的材料量大（育種規(guī)模大）概念:指利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來處理生物，使生物發(fā)生基因突變例：

1、用輻射方法培育“黑農(nóng)五號”大豆品種

2、用X射線、紫外線照射等方法培育高產(chǎn)青霉菌株3、太空椒10、人工誘變在育種上的應(yīng)用：優(yōu)點：提高突變率，加速育種進程68二、基因重組在生物體有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組在生物體有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新691、基因重組的三種類型:(1)生物體進行有性生殖的過程中(減數(shù)分裂第一次分裂后期),控制不同性狀的基因的重新組合.1、基因重組的三種類型:(1)生物體進行有性生殖的70減數(shù)第一次分裂間期Y

yRr減數(shù)第一次分裂YYRRyyrrYYRRrryy減數(shù)第二次分裂YRYR減數(shù)第二次分裂

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yr減數(shù)第一次分裂YYrryyRRyRyR減數(shù)第二次分裂YrYr減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次YyRr減數(shù)第一YYRRyyrrYYRRrryy71BvBVVbbvBVVbvbvB(2)減數(shù)第一次分裂前期,四分體時,一對同源染色體的非姐妹染色單體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交叉而互換,導致染色單體上的非等位基因重組.BvBVVbbvBVVbvbvB(2)減數(shù)第一次分裂前期,四72daBdab甲細菌ABDABD乙細菌提取dabB剪切分離da粘接剪切新細菌daB(3)重組DNA技術(shù)(基因工程:培養(yǎng)抗蟲棉)daBdab甲細菌ABDABD乙細菌提取dabB剪切分離da732、基因重組的意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組，為生物變異供了極其豐富的來源，這是形成生物多樣性的重要原因之一，對于生物進化具有重要的意義。如“一母生九子，九子各不同”的主要原因——基因重組2、基因重組的意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組，為生物變74基因突變和基因重組的比較基因突變:基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,產(chǎn)生了新的基因,出現(xiàn)了新的性狀.基因重組:基因的重新組合,產(chǎn)生的新的基因型,使之性狀重新組合.基因突變和基因重組的比較基因突變:基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,75一對夫婦所生子女中，性狀上差異較多，這種變異主要來自A．基因重組B．基因突變C．環(huán)境影響D．基因分離一對夫婦所生子女中，性狀上差異較多，這種變異主要來自761.用一定劑量的秋水仙素處理某種霉菌，誘發(fā)了基因突變，秋水仙素最有可能在下列哪項過程中起作用A．有絲分裂間期

B．有絲分裂全過程C．受精作用過程

D．減數(shù)分裂第一次分裂間期2.下面不容易發(fā)生基因突變的細胞是

A.神經(jīng)細胞B.正在無絲分裂的細胞C.蛙的原腸胚細胞D.正在進行減數(shù)分裂的精原細胞3.下列關(guān)于變異的敘述中，正確的是A.生物所發(fā)生的基因突變一般是有害的，因此基因突變不利于生物的進化B.基因重組只能產(chǎn)生的新基因型，而不能產(chǎn)生新的基因，基因突變才能產(chǎn)生新的基因C.