wu生物基因突变和基因重组.ppt

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1、一.基因突变n n基因突变的例子基因突变的例子1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。动一下脑:为什么会出现这样的性状?1949年，美国鲍林博士首先意年，美国鲍林博士首先意

2、识到，红细胞中血红蛋白分子的异常识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形引起红细胞变形.血红蛋白究竟出了什么问题？血红蛋白究竟出了什么问题？为什么谷氨酸会被缬氨酸取为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？代呢？1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的处的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 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

3、白质正常蛋白质蛋白质蛋白质CA TG T AG 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病因分析病因分析思考 DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的替换替换、增添增添和和缺失缺失，而引，而引起的起的基因结构基因结构的改变。的改变。基因突变的概念基因突变的概念增增添添缺缺失失替替换换基因突变的例子基因突变的例子思考与讨论：思考与讨论：由于由于DNADNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白碱基对的改变，是否一定

4、会引起蛋白质的改变？质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变发生的时间基因突变发生的时间:DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一 次分裂间期)1.突变发生在配子中,可传给后代.2.突变发生在体细胞中,一般不能遗传.基因突变的原因n n外因外因(诱发突变诱发突变)1.1.物理因素物理因素:紫外线紫外线,X,X射线及其他辐射射线及其他辐射 例如例如:太空椒太空椒,皮肤癌等皮肤癌等 2.2.化学因素化学因素:亚硝酸亚硝酸,碱基类似物等碱基类似物等 3.3.生物因素生物因素:某些病毒某些病毒 特别提醒特别提醒:我们应该保护环境我们应该保护环境,远离这些因远离这些因 素素,

5、养养成良好的饮食成良好的饮食,卫生习惯卫生习惯.n n内因内因(自发突变自发突变)DNA DNA复制时偶尔发生错误，复制时偶尔发生错误，DNADNA的碱基组成的碱基组成发生改变等发生改变等基因突变的特点n n普遍性 如:棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅 家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色 人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病n n随机性-个体发育的任何时期和部位个体发育的任何时期和部位 不定向性-产生一个以上的等位基因产生一个以上的等位基因产生一个以上的等位基因产生一个以上的等位基因n n自然状态下,突变率很低-10-

6、5_10-8思考 基因突变对于该生物本身来说是有害还是有利?答:大多数是有害的,因为基因突变可能 破坏生物体与环境的协调关系,导致生物 体不能适应环境.基因突变的意义n n产生新基因n n生物变异的根本来源n n生物进化的原始材料基因突变的应用人工诱变育种n n原理:运用运用运用运用物理因素物理因素物理因素物理因素或或或或化学因素化学因素化学因素化学因素提高突变率提高突变率提高突变率提高突变率,诱发基诱发基诱发基诱发基因突变因突变因突变因突变,获得优良品种获得优良品种获得优良品种获得优良品种.n n实例:“黑农五号”大豆 高产青霉菌株 太空椒 太空南瓜“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十

7、个样”，这种个体的，这种个体的差异，主要是什么原因产生的差异，主要是什么原因产生的?想一想想一想二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中,控制不同控制不同性状的基因的重新组合性状的基因的重新组合.2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合四分体时期，同源染色体上的非姐四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换妹染色体之间发生局部互换.动脑动脑:基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？非同源染色体上的非同源染色体上的 非

8、等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页AabBAaBb同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页基因重组的意义 生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.是生物多样性的重要原因之一.基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性、不定向性随机性、不定向性 突变率低突变率低 2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因

9、，可产生新基因，可形成新的形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_结构结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数分裂减数分裂)非常丰富非常丰富1 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝

10、分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中课堂巩固课堂巩固DA3 3、某自花传粉植物连续几代开红花，一、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人B A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病5 5、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自异主要来自 A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.环境影响环境影响 D.D.染色体变异染色体变异B