一輪復(fù)習(xí)基因突變_基因重組_染色體變異（課堂PPT）

1、.1基因突變基因突變生生物物的的變變異異 不遺傳的變異不遺傳的變異 可遺傳的變異可遺傳的變異 基因重組基因重組染色體變異染色體變異由于環(huán)境因素由于環(huán)境因素影響，生物體影響，生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變有改變.2不同生物的可遺傳變異來源：不同生物的可遺傳變異來源：病毒病毒基因突變基因突變?cè)松镌松锘蛲蛔兓蛲蛔冋婧松镎婧松锘蛲蛔?、基因重組、基因突變、基因重組、染色體變異染色體變異.3基因突變基因突變鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥實(shí)例實(shí)例 鐮刀型貧血癥是一種異鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，

2、血液的粘性增加，引起紅細(xì)血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡重貧血而造成死亡。.4血紅蛋白血紅蛋白谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸氨基酸氨基酸mRNADNA突變突變 紅細(xì)胞紅細(xì)胞 圓餅狀圓餅狀 鐮刀型鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析GAAGUACTTGAACATGTA正常正常異常異?；驂A基序

3、基因堿基序列代表了遺傳信列代表了遺傳信息，序列改變了，息，序列改變了，遺傳信息也改變遺傳信息也改變了，通過轉(zhuǎn)錄、了，通過轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的蛋白翻譯形成的蛋白質(zhì)也就發(fā)生了改質(zhì)也就發(fā)生了改變，性狀自然會(huì)變，性狀自然會(huì)發(fā)生改變?？梢?，發(fā)生改變?？梢?，基因結(jié)構(gòu)改變會(huì)基因結(jié)構(gòu)改變會(huì)使生物發(fā)生變異。使生物發(fā)生變異。.5改變改變?cè)鎏碓鎏砣笔笔 T T C G CG A A G C G T C G C A G C G CG TA T C G C A G C G CG TA AT A T C G C T A G C G DNA片段片段C T T C G CG A G G C G T C G C A A C G

4、 基因突變的概念基因突變的概念由于由于DNADNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換, ,增添和缺失增添和缺失, ,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變. .就叫做基因突變就叫做基因突變. .6思考思考1：某對(duì)基因增添、缺失、：某對(duì)基因增添、缺失、替換哪一種變化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)替換哪一種變化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響最??？的影響最??？替換替換.7結(jié)果結(jié)果 基因突變是基因突變是染色體上的某染色體上的某一位點(diǎn)上基因一位點(diǎn)上基因的改變。的改變?；蛲蛔兪挂粋€(gè)基因突變使一個(gè)基因變成它的基因變成它的等等位基因位基因, ,并且通并且通常會(huì)引起一定的常會(huì)引起一定的表現(xiàn)型的變化表現(xiàn)型的變化. .8思考思

5、考2：基因突變是否一定會(huì)導(dǎo)致性狀改變？原：基因突變是否一定會(huì)導(dǎo)致性狀改變？原因是什么？因是什么？1、發(fā)生基因突變的堿基位于基因結(jié)構(gòu)的非編碼區(qū)或發(fā)生基因突變的堿基位于基因結(jié)構(gòu)的非編碼區(qū)或發(fā)生在真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi)發(fā)生在真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi)2、由于多種密碼子決定同樣一種氨基酸，由于多種密碼子決定同樣一種氨基酸，因此某些因此某些基因突變也不引起生物性狀的改變。例如：基因突變也不引起生物性狀的改變。例如：UUU和和UUG都是苯丙氨酸的密碼子，當(dāng)都是苯丙氨酸的密碼子，當(dāng)U和和G相互置換，不會(huì)相互置換，不會(huì)改變密碼子的功能，因?yàn)闆Q定氨基酸的還是苯丙氨改變密碼子的功能，因?yàn)闆Q定氨基酸的還是苯丙氨

6、酸。酸。 3、隱性突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變，隱性突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變，例如在豌豆中，高莖基因例如在豌豆中，高莖基因D對(duì)矮莖基因?qū)Πo基因d是顯性；若在是顯性；若在基因型為基因型為DD的受精卵中，有一個(gè)的受精卵中，有一個(gè)D突變?yōu)橥蛔優(yōu)閐，則該受精，則該受精卵的基因型為卵的基因型為Dd，但矮莖基因在雜合狀態(tài)下，其性狀，但矮莖基因在雜合狀態(tài)下，其性狀不能表達(dá)。不能表達(dá)。 .9思考思考3：基因突變是可遺傳變異的：基因突變是可遺傳變異的來源，基因突變一定能遺傳嗎？來源，基因突變一定能遺傳嗎？若發(fā)生在配子中，若發(fā)生在配子中，可可遺傳；遺傳；若發(fā)生在體細(xì)胞中，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一

7、般不能一般不能遺傳；遺傳；有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞。通過無性繁殖傳遞。.10思考思考4 4：基因突變發(fā)生于什么時(shí)候：基因突變發(fā)生于什么時(shí)候？細(xì)胞周期中的分裂間期（細(xì)胞周期中的分裂間期（DNADNA分子復(fù)制時(shí)）分子復(fù)制時(shí)）有絲分裂間期（體細(xì)胞）有絲分裂間期（體細(xì)胞）減數(shù)第一次分裂間期（生殖細(xì)胞）減數(shù)第一次分裂間期（生殖細(xì)胞）但一般不能傳給后代但一般不能傳給后代可通過受精作用直接傳給后代可通過受精作用直接傳給后代.11意義意義基因突變是生物變異的基因突變是生物變異的根本來源根本來源；為生物進(jìn)化提供了為生物進(jìn)化提供了最初最初的的原材料原材料。引

8、起突變的因素引起突變的因素物理因素：物理因素：X X射線射線 激光等激光等化學(xué)因素：亞硝酸化學(xué)因素：亞硝酸 堿基類似物等堿基類似物等生物因素：病毒生物因素：病毒 某些細(xì)菌等某些細(xì)菌等基因突變可產(chǎn)生新的基因、新的性狀基因突變可產(chǎn)生新的基因、新的性狀基因突變的結(jié)果：基因突變的結(jié)果： 使一個(gè)基因變成它的使一個(gè)基因變成它的等位基因等位基因 .12基因突變的特點(diǎn)：基因突變的特點(diǎn)：普遍性普遍性隨機(jī)性隨機(jī)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任何生物任何生物時(shí)期、個(gè)體、細(xì)胞、基因時(shí)期、個(gè)體、細(xì)胞、基因不同基因突變頻率不同不同基因突變頻率不同產(chǎn)生一個(gè)以上等位基因產(chǎn)生一個(gè)以上等位基因.13化學(xué)因素：

9、化學(xué)因素：有亞硝酸、硫酸二乙酯等。有亞硝酸、硫酸二乙酯等。（1 1）人工誘導(dǎo)基因突變常用方法：）人工誘導(dǎo)基因突變常用方法：物理因素：物理因素：包括包括X X射線、紫外線、激光等；射線、紫外線、激光等；生物因素：生物因素：病毒、細(xì)菌等。病毒、細(xì)菌等?；蛲蛔?cè)谟N上的應(yīng)用基因突變?cè)谟N上的應(yīng)用.14（4 4）誘變意義）誘變意義: :是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微生物新類型是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微生物新類型的重要方法的重要方法基因突變?cè)谟N上的應(yīng)用基因突變?cè)谟N上的應(yīng)用成功率低成功率低, ,有利變異個(gè)體往往不多，需有利變異個(gè)體往往不多，需大量處理生物材料。大量處理生物材料。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，提高突

10、變率，創(chuàng)造新類型創(chuàng)造新類型大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀缺點(diǎn)缺點(diǎn): :.15“一豬生九仔，連母十個(gè)樣一豬生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的? ?基因重組基因重組.16二、基因重組二、基因重組1 1、概念、概念: :在生物進(jìn)行在生物進(jìn)行有性生殖過程有性生殖過程中中, ,控制不同控制不同性狀的基因的自由組合性狀的基因的自由組合. .2 2、類型、類型: :基因的自由組合基因的自由組合: :交叉互換交叉互換: :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之間發(fā)生局同源染色體上的

11、非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換部互換. .3、范圍、范圍:進(jìn)行有性生殖的真核生物進(jìn)行有性生殖的真核生物.17非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合一種具有一種具有20對(duì)對(duì)等位基因等位基因（這（這20對(duì)等位基因分別位于對(duì)等位基因分別位于 20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。種。AabBAaBbAb和和aBAB和和ab220=1048576.18AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換.193 3、意義、意義: :通過有性生殖實(shí)

12、現(xiàn)基因重通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其組為生物變異提供了極其豐富的來源豐富的來源, ,是生物多樣是生物多樣性的重要原因之一性的重要原因之一. .基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組能否產(chǎn)生新的基因？新的基因型？新的基因型？新的基因型新的基因型.20基因重組的廣義理解：基因重組的廣義理解：(1)(1)基因工程也屬于控制不同性狀的基因基因工程也屬于控制不同性狀的基因重新組合，屬于非自然的基因重組，可重新組合，屬于非自然的基因重組，可以發(fā)生在不同種生物之間，能夠定向改以發(fā)生在不同種生物之間，能夠定向改變生物性狀。變生物性狀。(2)(2)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化也屬于基因重組。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化也屬

13、于基因重組。(3)(3)基因重組產(chǎn)生了新的基因型，但未產(chǎn)基因重組產(chǎn)生了新的基因型，但未產(chǎn)生新基因。生新基因。.21 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)原因原因時(shí)間時(shí)間意義意義可能性可能性產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因基因產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因型基因型堿基對(duì)的堿基對(duì)的增添、增添、缺失、改變?nèi)笔?、改變基因基因自由組合自由組合；基因基因交叉互換交叉互換等等間期間期DNADNA復(fù)制復(fù)制時(shí)時(shí)減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂（前后）（前后）變異的變異的根本根本來源；來源；進(jìn)化的原材料進(jìn)化的原材料生物變異來源之一生物變異來源之一生物多樣性重要原因生物多樣性重要原因低頻率但普遍低頻率但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍

14、基因突變基因突變-基因重組基因重組.22.23.24.25.26.27.28方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷：方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷：方法二：根據(jù)基因型判斷：方法二：根據(jù)基因型判斷：任務(wù)任務(wù)5、染色體組數(shù)量的判斷方法、染色體組數(shù)量的判斷方法.29【小組討論小組討論】請(qǐng)說出下圖所示細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)及每個(gè)染請(qǐng)說出下圖所示細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)及每個(gè)染色體組所含的染色體數(shù)目色體組所含的染色體數(shù)目.(注：圖中非等位基因位于非同源染色體注：圖中非等位基因位于非同源染色體)1.根據(jù)染色體根據(jù)染色體形態(tài)形態(tài)判斷：判斷：不同形態(tài)的不同形態(tài)的非同源染色體非同源染色體為一個(gè)染色體組為一個(gè)染色體組2.根據(jù)根據(jù)基因型基因型判斷：控判斷：控制制同一性狀同一性狀的基因個(gè)數(shù)的基因個(gè)數(shù)4組組(3條條/組組)1組組(4條條)3組組(2條條)戊戊 己己庚庚甲甲 乙乙丙丙 丁丁辛辛 壬壬癸癸 3組組(3條條/組組) 2組組(4條條/組組)1組組(4條條) 4組組(1條條)2組組(2條條) 4組組(2條條)同一種字母同一種字母 （包括大小寫）（包括大小寫）2組組(2條條)任務(wù)任務(wù)5、染色體組數(shù)量的判斷方法、染色體組數(shù)量的判斷方法.30.31.32.33 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)正常進(jìn)行有絲分裂的組織細(xì)胞，在分裂后期著絲