鄧51基因突變與基因重組課件

1、鄧51基因突變與基因重組課件遺傳遺傳生物親代與子代之間，在形態(tài)、生物親代與子代之間，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似的現(xiàn)象。龍生龍，鳳生鳳，老鼠生來會打洞龍生龍，鳳生鳳，老鼠生來會打洞龍生九子，九子各不同龍生九子，九子各不同變異變異生物體親代與子代之間，生物體親代與子代之間，及子代個體之間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和及子代個體之間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。生理功能上產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。鄧51基因突變與基因重組課件第一節(jié)第一節(jié) 基因突變和基因重組基因突變和基因重組鄧51基因突變與基因重組課件 鐮刀型貧血癥是一種遺傳病?；颊咭坏┤毖?，紅細胞鐮刀型貧血癥是一種遺傳病?；颊咭坏?/p>

2、缺氧，紅細胞就變成長鐮刀型，這樣的細胞容易破裂而造成溶血性貧血；就變成長鐮刀型，這樣的細胞容易破裂而造成溶血性貧血；紅細胞鐮刀化后，患者血液的粘性增加引起紅細胞的堆積，紅細胞鐮刀化后，患者血液的粘性增加引起紅細胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞，嚴(yán)重可能導(dǎo)致死亡。導(dǎo)致各器官血流的阻塞，嚴(yán)重可能導(dǎo)致死亡。一、基因突變的實例纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸異常纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸正常 mRNA：氨基酸：氨基酸：結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：正常正常異常異常纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸DNA：突變突變直接原因根本原因血紅蛋白分子的部分氨基酸順序血紅蛋白分子的部分氨基酸順

3、序鄧51基因突變與基因重組課件CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替換替換增添增添缺失缺失DNADNA基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添替換、增添 和缺失和缺失，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。鄧51基因突變與基因重組課件 基因突變一定會引起生物性狀的改變嗎？基因突變一定會引起生物性狀的改變嗎？ 思考與討論：思考與討論：突變時間：突變時間：DNADNA復(fù)制的時期復(fù)制的時期分裂間期分裂間期 一般不能傳給后代 通過受精作用直接傳給后代有絲分裂間期有絲分裂間期體細胞體細胞減減I I間期間期

4、生殖細胞生殖細胞不一定，因為：不一定，因為：突變的基因編碼的氨基酸可能相同（密突變的基因編碼的氨基酸可能相同（密碼子的簡并性）碼子的簡并性）突變的基因可能不表達突變的基因可能不表達 基因突變一般發(fā)生在什么時期，都能遺傳給后代嗎？基因突變一般發(fā)生在什么時期，都能遺傳給后代嗎？總體來說，堿基對的替換相對于堿基對的總體來說，堿基對的替換相對于堿基對的增添或缺失對生物性狀的影響是最小的。增添或缺失對生物性狀的影響是最小的。CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替換替換增添增添缺失缺失DNADN

5、A鄧51基因突變與基因重組課件1 1、基因突變的本質(zhì)是、基因突變的本質(zhì)是 A.A.染色體上的染色體上的DNADNA變成了蛋白質(zhì)變成了蛋白質(zhì) B.B.染色體上的染色體上的DNADNA變成了變成了RNARNA C. C.染色體上的染色體上的DNADNA減少了或增多了減少了或增多了 D.D.染色體上的染色體上的DNADNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變2 2、如果一個基因的中部缺失了、如果一個基因的中部缺失了1 1個堿基對個堿基對. .可能的后果是可能的后果是 A A沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止 C C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨

6、基酸所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 D D缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化及時鞏固及時鞏固鄧51基因突變與基因重組課件內(nèi)因(自發(fā)突變)DNA 分子復(fù)制發(fā)生偶爾錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變外因(誘發(fā)突變)二、基因突變的原因和特點1.1.基因突變的原因：基因突變的原因：物理因素化學(xué)因素生物因素提高提高突變突變頻率頻率X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒的遺傳物質(zhì)等特別提醒特別提醒: : 我們應(yīng)該保護環(huán)境我們應(yīng)該保護環(huán)境, ,遠離這些因素遠離這些因素, , 養(yǎng)成良好的飲食養(yǎng)成良好的飲食, ,衛(wèi)生習(xí)慣。衛(wèi)生習(xí)慣。太空育種太空育種巨型南瓜巨型南瓜鄧51基因突變

7、與基因重組課件2. 2. 基因突變的特點：基因突變的特點：普遍性生物界中普遍存在隨機性個體發(fā)育的任何時期和部位不定向性可產(chǎn)生一個以上等位基因低頻性自然情況下突變的頻率很低多害少利性多數(shù)對生物有害短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）白化病患者白化病患者 玉米白化苗玉米白化苗人類多指人類多指經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代鄧51基因突變與基因重組課件3. 3. 基因突變的意義：基因突變的意義：A AaA新基因產(chǎn)生的途徑（產(chǎn)生等位基因）生物變異的根本來源為生物進化提供原材料鄧51基因突變與基因重組課件1 1、生物變異的根本來源是、生物變異的根本來源是 A A基因重組基因重組

8、B B染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 C C染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異D D基因突變基因突變2 2、有關(guān)基因突變的敘述，正確的是、有關(guān)基因突變的敘述，正確的是 A A不同基因突變的頻率是相同的不同基因突變的頻率是相同的 B B基因突變的方向是由環(huán)境決定的基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C C一個基因可以向多個方向突變一個基因可以向多個方向突變 D D細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變課堂鞏固課堂鞏固鄧51基因突變與基因重組課件3 3、在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新、在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約的農(nóng)藥后，約9898的甲蟲死了，約的甲蟲死了，約2

9、2的甲蟲生的甲蟲生存下來，生存下來的原因是存下來，生存下來的原因是A A有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在B B以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力C C約有約有2 2的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子D D生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體4 4、基因、基因A A與與a a1 1、a a2 2、a a3 3之間的之間的關(guān)系如圖關(guān)系如圖, ,該圖不能表明的是該圖不能表明的是 A A、基因突變是不定向的、基因突變是不定向的 B B、等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果、等位基因的出現(xiàn)是基因突變

10、的結(jié)果 C C、正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化、正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化 D D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律鄧51基因突變與基因重組課件三、基因重組基因重組：指生物進行有性生殖的過程中，控 制不同性狀的基因的重新組合。自由組合:交叉互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合非同源染色體上的非等位基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色體局部互換同源染色體上的非姐妹染色體局部互換1.重組來源：重組來源：或或自由組合交叉互換aaAABBbbaaAABBbb鄧51基因突變與基因重組課件2. 重組的意義重組的意義動動腦:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？新的

11、基因型？生物變異的來源之一生物變異的來源之一, ,對生物進化具有重要的意義對生物進化具有重要的意義. .是生物多樣性的重要原因之一是生物多樣性的重要原因之一. .鄧51基因突變與基因重組課件基因突變與基因重組對比：基因突變與基因重組對比：基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時間條件意義可能性基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合細胞分裂間期，DNA復(fù)制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合|交叉互換）外界條件（物理、化學(xué)、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過程中減數(shù)分裂為生物的進化提供原始材料 生物多樣性的重要原因之一突變頻率低，但普遍

12、存在有性生殖中非常普遍鄧51基因突變與基因重組課件1 1、一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，、一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來自這種變異主要來自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異2 2、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 A A減數(shù)分裂形成配子的過程中減數(shù)分裂形成配子的過程中 B B受精作用形成受精卵的過程中受精作用形成受精卵的過程中 C C有絲分裂形成子細胞的過程中有絲分裂形成子細胞的過程中 D D通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中課堂鞏固課堂鞏固鄧51基因突變與基因重組課

13、件基因基因突變突變定義定義原原因因特特點點意義意義應(yīng)用應(yīng)用 堿基對堿基對增添增添 缺失缺失 改變改變普遍性普遍性隨機性隨機性低頻性低頻性多害少利性多害少利性不定向性不定向性根本根本原因原因外因外因人工誘變育種人工誘變育種知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu)鄧51基因突變與基因重組課件7 7、在一個、在一個DNADNA分子中如果插入了一個堿基對，則分子中如果插入了一個堿基對，則 A.A.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 B.B.不能翻譯不能翻譯 C.C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變8 8、若某基因原為、若某

14、基因原為303303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為 300300個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合個堿基對，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，差異可能為成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A A只相差一個氨基酸，其他順序不變只相差一個氨基酸，其他順序不變 B B長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變 C C長度不變，但順序改變長度不變，但順序改變 D DA A、B B都有可能都有可能鄧51基因突變與基因重組課件教學(xué)參考教學(xué)參考 生物的變異生物的變異的節(jié)引言，主要是概述可遺傳變異的三個的節(jié)引言，主要是概述可遺傳變異的三

15、個來源。充分發(fā)揮前言的承上啟下作用，因為表現(xiàn)型是基因型來源。充分發(fā)揮前言的承上啟下作用，因為表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果，不論是基因型還是環(huán)境條件的與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果，不論是基因型還是環(huán)境條件的改變，都可能引起表現(xiàn)型改變，這就是生物的變異。可用下改變，都可能引起表現(xiàn)型改變，這就是生物的變異?？捎孟卤韥肀硎荆罕韥肀硎荆亨?1基因突變與基因重組課件教學(xué)參考教學(xué)參考 課文中列舉的人類鐮刀型細胞貧血癥課文中列舉的人類鐮刀型細胞貧血癥(HbS)(HbS)是說明堿基置換的實例。此是說明堿基置換的實例。此外，血紅蛋白外，血紅蛋白鏈異常的鏈異常的HbWHbW和和HbGHbG兩個實例，說明堿基對

16、的增減變化。如兩個實例，說明堿基對的增減變化。如HbWHbW是由于是由于鏈基因的信息鏈缺失一個胞嘧啶堿基鏈基因的信息鏈缺失一個胞嘧啶堿基C C，使信使，使信使RNARNA單鏈上第單鏈上第138138位氨基酸密碼改變，導(dǎo)致后面的堿基序列前移一個位點而全部改變位氨基酸密碼改變，導(dǎo)致后面的堿基序列前移一個位點而全部改變( (如下表如下表) )；HbGHbG鏈異常是因為信使鏈異常是因為信使RNARNA第第119119位脯氨酸密碼后面，插入了第位脯氨酸密碼后面，插入了第117117119119位位三個氨基酸密碼。三個氨基酸密碼。鄧51基因突變與基因重組課件 認識基因突變的定義之后，應(yīng)進一步認識到染色體某

17、個座位上基因認識基因突變的定義之后，應(yīng)進一步認識到染色體某個座位上基因突變的結(jié)果，必將產(chǎn)生它的等位基因，由于控制同種性狀的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)新突變的結(jié)果，必將產(chǎn)生它的等位基因，由于控制同種性狀的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)新類型，將導(dǎo)致基因型及其表現(xiàn)型的改變。因此，突變是生物變異的根本來源，類型，將導(dǎo)致基因型及其表現(xiàn)型的改變。因此，突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供了豐富的原材料。為生物進化提供了豐富的原材料。 基因突變具有普遍性、隨機性、稀有性、不定向性和有害性等特點，基因突變具有普遍性、隨機性、稀有性、不定向性和有害性等特點，尤其是不定向性基因突變可能產(chǎn)生一系列異質(zhì)的等位基因或非等位基因，這尤其是不定向性

18、基因突變可能產(chǎn)生一系列異質(zhì)的等位基因或非等位基因，這是生物進化的重要因素之一。是生物進化的重要因素之一。應(yīng)注意的問題如下：應(yīng)注意的問題如下：1 1基因突變的分類方法有許多種，因為突變的原因、結(jié)果、狀態(tài)、過程基因突變的分類方法有許多種，因為突變的原因、結(jié)果、狀態(tài)、過程等既有區(qū)別又互相聯(lián)系。課文中提到的自然突變和誘發(fā)突變，是按照突變生成等既有區(qū)別又互相聯(lián)系。課文中提到的自然突變和誘發(fā)突變，是按照突變生成的過程劃分的，這種分類僅僅是為進一步描述基因突變的特點而鋪墊的兩個術(shù)的過程劃分的，這種分類僅僅是為進一步描述基因突變的特點而鋪墊的兩個術(shù)語，因為突變的隨機性、稀有性、不定向性、有害性等，主要是自然突

19、變的特語，因為突變的隨機性、稀有性、不定向性、有害性等，主要是自然突變的特點。點。鄧51基因突變與基因重組課件 2 2隨機性是指自然突變發(fā)生的個體、部位、基因、時間等都是隨機隨機性是指自然突變發(fā)生的個體、部位、基因、時間等都是隨機的。教材是通過典型實例來闡明突變的時間和部位是隨機的。的。教材是通過典型實例來闡明突變的時間和部位是隨機的。3 3由于同一個基因可以在生物的不同個體上重復(fù)發(fā)生突變，因此基由于同一個基因可以在生物的不同個體上重復(fù)發(fā)生突變，因此基因突變有一定的頻率。自然突變頻率極低，但相當(dāng)穩(wěn)定；不同基因的突因突變有一定的頻率。自然突變頻率極低，但相當(dāng)穩(wěn)定；不同基因的突變頻率，差異很大。誘發(fā)突變的頻率遠遠高于自然突變。由于突變頻率變頻率，差異很大。誘發(fā)突變的頻率遠遠高于自然突變。由于突變頻率低，有時用低，有時用100100萬個體或配子中的突變數(shù)目來表示突變率。教學(xué)時可用下萬個體或配子中的突變數(shù)目來表示突變率。教學(xué)時可用下表中玉米粒色等基因的突變，來說明自然突變率極低的特征。表中玉米粒色等基因的突變，來說明自然突變率極低的特征。鄧51基因突變與基因重組課件 4 4突變的有害性是由于該突變嚴(yán)重影響到相應(yīng)蛋白質(zhì)的活性甚至使蛋突變的有害性是由于該突變嚴(yán)重