基因突變和基因重組課件.ppt

1、,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,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,變異類型,可遺傳的變異：,不遺傳的變異：,基因突變,染色體畸變,基因重組,僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。,由于細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變,生物變異的類型,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,思考：為什么子二代會出現(xiàn)親代沒有的表現(xiàn)型？,YYRR,yyrr,YyR

2、r,基因自由組合,非同源染色體上的 非等位基因自由組合,Y,y,r,R,Y,y,R,r,Yr和yR,YR和yr,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,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、雄個體進行有性生殖過程時，控制不同性狀的基因重新組合，導致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。,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：果蠅的體細胞有4對同源染色體，根據(jù)自由組合規(guī)律計算，一只雄果蠅能產(chǎn)

3、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胞？,非常豐富,3、特點,思考：一種具有20對等位基因（這20對等位基因分別位于 20對同源染色體上）的生物進行雜交時，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。,220=1048576,4、意義：,通過有性生殖過程實現(xiàn)的，基因重組的結果導致生物性狀的多樣性，為動植物育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基礎。,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，是嚴重的貧血病患者。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細胞貧血癥。這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導致死亡

4、。,二、基因突變,(一)基因突變的實例,為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？,1956年，英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細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 ,思考與討論,谷氨酸,纈氨酸,正常,異常,_原因,_原因,鐮刀型細胞貧血癥是由于基因中的堿基對發(fā)生了_產(chǎn)生的。,病因：,替換,根本,直接,相應性狀的改變（可能）,相應蛋白質(zhì)的改變（可能）,相應氨基酸的改變（可能）,mRNA分子中的堿基發(fā)生變化,DNA分子中的堿基對發(fā)生變化,具體變化過程:,增添,缺失,替換,機理：DNA分子中發(fā)生堿基對的 、 和 ，而引起的基因結構的改變

5、。,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。,思考與討論：,基因堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？,DNA分子中發(fā)生堿基對的 、 和 ，而引起的 的改變。,增添,缺失,替換,基因結構,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？,實質(zhì)：產(chǎn)生新基因,（3）上述時期發(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)生在細胞分裂的那一時期？,有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期,體細胞,生殖細胞,（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，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？,思考？,2、

6、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對，則 A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變 3、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個堿基對，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只相差一個氨基酸，其他順序不變 B長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變 C長度不變，但順序改變 DA、B都有可能,D,D,精典例題,(三)基因突變發(fā)生的時間？ Why？,細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,體細胞,生殖細胞,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

7、變,（可以通過受精作用直接傳給后代）,DNA在進行復制時發(fā)生錯誤。,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.四分體時期 C.減數(shù)分裂的間期 D.有絲分裂間期,C,精典例題,(四)基因突變的結果和意義,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 長翅殘翅 家鴿 ：羽毛白色灰紅色 人 ：正常色覺色盲 正常膚色白化病,基因突變的結果往往使一個基因變成它的等位基因，即產(chǎn)生了新的基因。,基因突變的意義：,(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,細胞內(nèi)苯丙氨酸,苯丙酮酸,酪氨

8、酸,苯丙氨酸羥化酶,(六) 基因突變的因素,物理因素,化學因素,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,病毒和某些細菌等,七、基因突變的特點,、普遍性：,基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時期,突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。,、多方向性： 基因突變是不定向的。,、可逆性：,小資料,、稀有性： 突變率低；,白化苗,、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期進化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。,并指,小結：基因突變與基因重組的比較,堿基對增添、缺失、替換引起 基因結構變化，,產(chǎn)生新

9、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,細胞分裂間期，DNA復制 過程中,減數(shù)第一次分裂前、后期,生物變異的來源之一，對生物的進化有重要意義。,非同源染色體非等位基因自由組合與交叉互換,基因的分子結構發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。,細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、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行了自由組合。四分體時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：,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)生時期：_ 特點：普遍性、多方向性、_、 多數(shù)有害、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)生時期：_ 特點：_,內(nèi)部結構,能產(chǎn)生,細胞分裂間期（DNA復制時）,稀有性,基因重新組合,不產(chǎn)生,基因型,有性生殖過程中