基因突变和基因重组》.ppt

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1、生生物物的的变变异异不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传可遗传的变异的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异由于由于生殖细胞生殖细胞内内遗传物质的改变遗传物质的改变而引起而引起病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸 正常正常异常异常缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸镰刀型细胞贫血症的病因分析镰刀型细胞贫血症的病因分析两面凹的圆饼状两面凹的圆饼状性状性状 缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 CT TG A ADNAG A AmRNA正常蛋白质正常蛋白质蛋白质蛋白质CA TG T AG

2、 U A异常蛋白质异常蛋白质镰刀型细胞镰刀型细胞DNA的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换镰刀型细胞贫血症的病因分析镰刀型细胞贫血症的病因分析增增添添缺缺失失替替换换合作探究合作探究1、基因突变的概念：、基因突变的概念： DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换替换、增添增添和和缺失缺失，而引起的基因结构的改变（而引起的基因结构的改变（产生新基因产生新基因）1.1.基因突变的结果是产生了一个新的基因，基因突变的结果是产生了一个新的基因，DNADNA上基因的数量和位置发生改变了吗？上基因的数量和位置发生改变了吗？ 2 2、基因突变主要发生在细胞周期的哪一时期？、基因突变主要发生在细胞

3、周期的哪一时期？思考：思考：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期有丝分裂间期或减数第一次分裂间期DNADNA复制时复制时没有没有 U U天冬氨酸天冬氨酸 U U U U天冬氨酸天冬氨酸缬氨酸缬氨酸3 3、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？的改变吗？思考：思考：当发生替换时，由于密码子的当发生替换时，由于密码子的简并性简并性，蛋白质，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化TCCTG T TT AAG G AC A A A T AGGAC A AA U赖氨酸赖氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺终止终止CGATAC苏

4、氨酸苏氨酸 T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA碱基对增添碱基对增添异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸DNA A T C C G C 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸3 3、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？的改变吗？思考：思考：A T A C C G C T A T G G C G 当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。入点以后的氨基酸一般都会发生变化。mRNADNA氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮

5、氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸碱基对缺失碱基对缺失思考思考：3 3、碱基对的几种改变方式，一定会碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？引起蛋白质的改变吗？正常正常 A T C C G C T A G G C G mRNA氨基酸氨基酸 A C C G C T G G C G DNA A C C G C 当发生缺失时，除肽当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，链长度发生改变外，缺失点以后的氨基酸缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。一般都会发生变化。思考与讨论：思考与讨论：亲代生物体内发生的基因突，不一定能引起子代生物表现型发生变化。请分析原因密码子简并性，翻译出相同的氨

6、基酸密码子简并性，翻译出相同的氨基酸突变产生隐性基因，在杂合子中性状不表现出来突变产生隐性基因，在杂合子中性状不表现出来突变基因可能不传给子代突变基因传给子代，但是在子代中不表现若突变发生在体细胞中，一般不能遗传。若突变发生在体细胞中，一般不能遗传。若父方的细胞质基因突变，受精后一般不会传给子代若父方的细胞质基因突变，受精后一般不会传给子代思考：思考：3、生物性状的改变一定是由基因突变、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？引起的吗？ 不一定，也可能是由环境改变引起的不一定，也可能是由环境改变引起的物理因素物理因素：化学因素化学因素：生物因素生物因素：如如X X射线、射线、射线、紫外线、激光

7、等。射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等秋水仙素等包括病毒和某些细菌等。包括病毒和某些细菌等。外因外因内因：内因：DNADNA分子复制偶尔发生错误，分子复制偶尔发生错误，DNADNA碱基组成发生改变等碱基组成发生改变等合作探究合作探究2、基因突变的原因和特点、基因突变的原因和特点1.在强日光下暴晒容易得皮肤癌在强日光下暴晒容易得皮肤癌2.前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时，核前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时，核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。电站周围的居民得癌症的几率大大增加。3.在医院放射室工作的医生容易得癌症等在医院放射

8、室工作的医生容易得癌症等 4.处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。5.生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白血病血病6.长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。7.一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。 夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素物理因素物理因素化学因素化学

9、因素少吃烧烤和油炸食品少吃烧烤和油炸食品化学因素化学因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素2. 基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期( (打破对环境的适应性打破对环境的适应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 普遍性普遍性: : 随机性随机性: : 有害性：有害性： 不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2 自然界突变率：自然界突变率：10105 5- - 1010-8-8 突变率低突变率低: :一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；2、基因突变的特点、基因突变的特点二、在

10、生物体内随机发生；二、在生物体内随机发生；基因突变可以发生在生物个体发育的基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNADNA分子上；同一分子上；同一DNADNA分子的不同部位分子的不同部位。小资料小资料三、基因突变三、基因突变是是不定向不定向的的显性突变显性突变隐性突变隐性突变小资料小资料以基因以基因A A为例，它不但为例，它不但可以突变成为可以突变成为a1a1，而且，而且还可能突变为还可能突变为a2.a3a2.a3等一等一系列的等位基因。如系列的等位基因。如: :控制小鼠毛色的基因可控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因，也以突变成黄色

11、基因，也可以突变成黑色基因。可以突变成黑色基因。基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料自然突变率自然突变率低低；几种生物不同基因的自然突变率 白化苗白化苗大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。基因突变的意义：基因突

12、变的意义：对于生物个体而言，发生自然突变的频率是对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个种群是由很低的。但一个种群是由很多个体很多个体组成，且经组成，且经漫长的进化历程漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是中有不少突变是有利突变有利突变，对生物的进化有重，对生物的进化有重要的意义。因此，要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提基因突变能够为生物进化提供原材料供原材料。思考：思考：既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生物进

13、化提供原材料呢？物进化提供原材料呢？ 本节小结DNA DNA复制复制碱基对替换、增添、缺失脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变基因结构改变遗传信息改变产生等位基因差错差错引起内因：碱基变化内因：碱基变化 物理因素物理因素外因外因 化学因素化学因素 生物因素生物因素原因原因实质实质结果结果 赖氨酸的密码子有如下几种：赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的，当某基因片段中的GAC突变为突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影时，这种突变的结果对该生物的影响是（响是（ ） A一定是有害的一定是有害的 B一定是有利的一定是有利的 C有害的概率大于有利的概率有

14、害的概率大于有利的概率 D既无利也无害既无利也无害跟踪训练跟踪训练D2 2、关于基因突变的下列叙述中，错误的是、关于基因突变的下列叙述中，错误的是（ ）A A基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变改变B B基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而发生的和排列顺序的改变而发生的C C基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起部因素的作用下引起D D基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的

15、跟踪训练跟踪训练D D3 3、基因基因A A与与a a1 1、a a2 2、a a3 3之间的关系如图，该图之间的关系如图，该图不能表明的是（）不能表明的是（）A A 基因突变是不定向基因突变是不定向 B B等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C C正常基因与致病基因可以通过突变而转化正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D D这些基因的转化遵循自由组合定律这些基因的转化遵循自由组合定律 跟踪训练跟踪训练D D“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，主要是什么原因产生的? ?基因重组基因重组合作探究四、基因

16、重组合作探究四、基因重组1 1、概念、概念: :在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过程中过程中, ,控制控制不同性状的基因的不同性状的基因的重新组合重新组合. .2 2、类型、类型: :自由组合自由组合: :交叉互换交叉互换: :在减数第一次分裂在减数第一次分裂后后期，期，非同源染非同源染色体上的色体上的非等位基因的自由组合非等位基因的自由组合四分体四分体时期，同源染色体上的时期，同源染色体上的非姐非姐妹染色体妹染色体之间发生局部互换之间发生局部互换. .3 3、意义：、意义： 生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重 要意义。要意义。卵原卵原细胞细胞

17、极体极体卵细胞卵细胞极体极体减减数数第第一一次次分分裂裂减减数数第第二二次次分分裂裂初 级 卵 母 细 胞次 级 卵 母 细 胞AAAABBbbBBbbaaaa 1 1、基因重组能否产生新基因？、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基因型吗？能产生新的基因型吗？2 2、你能从基因重组的角度解释、你能从基因重组的角度解释“一母生九一母生九仔，连母十个样仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是，这种个体的差异，主要是什么原因产生的什么原因产生的? ?思考：思考：不能不能能能减数分裂形成的配子减数分裂形成的配子, ,染色体组成具有多样染色体组成具有多样性性, ,导致不同配子遗传物质的差异导致不同配子

18、遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性P108比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义时期时期类型类型结果结果意义意义适用范围适用范围小结：基因突变和基因重组的比较小结：基因突变和基因重组的比较4 4、下面有关基因重组的说法不正确的是、下面有关基因重组的说法不正确的是（ ）A A基因重组发生在减数分裂过程中基因重组发生在减数分裂过程中 B B基因重组产生原来没有的新基因基因重组产生原来没有的新基因C C基因重组是生物变异的重要来源基因重组是生物变异的重要来源 D D基因重组能产生原来没有的新性状基因重组能产生原来没有的新性状5 5

19、、袁隆平培育的杂交水稻闻名世界，从遗传、袁隆平培育的杂交水稻闻名世界，从遗传角度看，和普通水稻相比，杂交水稻增产的角度看，和普通水稻相比，杂交水稻增产的原因是（原因是（ ）A A、基因重组、基因重组 B B、染色体结构改变、染色体结构改变 C C、基因突变、基因突变 D D、人工诱变、人工诱变跟踪训练跟踪训练B BA AP46【题组过关【题组过关】1.1.下面有关基因重组的说法不正确的是下面有关基因重组的说法不正确的是( () )A.A.基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的重要来源基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的重要来源B.B.基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传

20、信息基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息C.C.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型D.D.基因重组能产生原来没有的新性状组合基因重组能产生原来没有的新性状组合1)1)基因突变是对于某一基因而言的，而基因重组必须基因突变是对于某一基因而言的，而基因重组必须在两对或者两对以上的基因中才会发生。在两对或者两对以上的基因中才会发生。(2)(2)基因重组可以产生新的基因型，但是并没有改变基基因重组可以产生新的基因型，但是并没有改变基因的因的“质质”和和“量量”。2.2.下图是基因型为下图是基因型为AaAa的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型每个细胞发生的变异类型( () )A.A.基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变B.B.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变基因突变基因重组基因重组C.C.基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变或基因重组基因突变或基因重组D.D.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组基因重组有丝分裂减