必修二基因突變和基因重組

1、必修二基因突變和基因重組第1頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三第2頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三你知道金魚是怎么培育出來的嗎？金魚的祖先是鯽魚。鯽魚的后代發(fā)生了變異，人們選擇其中合乎自己需要的個(gè)體進(jìn)行繁殖，逐漸形成了各種金魚。第3頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三大量的事實(shí)告訴我們，生物是能夠發(fā)生變異的。這些變異有的能夠遺傳給后代，有的卻不能！變異的概念：生物的后代出現(xiàn)與親本不同的性狀（也包括后代個(gè)體間的差異）可遺傳的變異不可遺傳的變異第4頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三干旱 水肥充足不可遺傳變異可遺

2、傳變異 可遺傳變異：由于生殖細(xì)胞內(nèi)的 遺傳物質(zhì)的 改變變異的類型 不可遺傳變異：由于環(huán)境因素的影響第5頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三表現(xiàn)型基因型+ 環(huán)境條件不可遺傳變異（如：曬黑的臉色）（改變）可遺傳變異 （如：色盲）來源基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因（改變）（改變）第6頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三太空椒是在太空條件下，引起基因發(fā)生改變而培育的新品種一、基因突變第7頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸賴氨酸血紅蛋白正常血紅蛋白異常？正常鐮刀型

3、（一）基因突變實(shí)例及概念第8頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三思考與討論蛋白質(zhì)氨基酸RNADNAGAACTTGAA谷氨酸纈氨酸正常異常GUAGTACAT（教材P81）直接原因根本原因第9頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 基因突變的概念 指發(fā)生在基因水平上的變異,是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。第10頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 基因突變發(fā)生在什么時(shí)期？ 基因突變的結(jié)果是什么？ 基因突變是一種可遺傳變異，是不是一定能夠遺傳給后代？（二）基因突變的時(shí)期和結(jié)果發(fā)生在生殖細(xì)胞內(nèi)發(fā)生體細(xì)胞內(nèi)

4、可以遺傳給后代產(chǎn)生新的等位基因，基因的數(shù)量不變一般不能遺傳可通過無性繁殖遺傳可能發(fā)展為癌細(xì)胞DNA復(fù)制過程中 有絲分裂的間期 減 前的間期 第11頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三（三）基因突變的原因和特點(diǎn) 基因突變是如何產(chǎn)生的？ 基因突變有哪些特點(diǎn)？你是怎么理解的？ 基因突變有什么意義？自學(xué)并思考以下問題：第12頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三1、 基因突變的原因外因內(nèi)因:物理因素：損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA化學(xué)因素：改變核酸的堿基生物因素：病毒DNA損傷宿主細(xì)胞 的DNADNA復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤，堿基組成改變第13頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)

5、9分，星期三A.自發(fā)突變:自然發(fā)生的突變B.誘發(fā)突變: 在人為條件下發(fā)生的突變?nèi)?正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊如:中子照射不抗銹病的燕麥種子, 變成抗銹病個(gè)體(1)按來源分：2、 基因突變的類型第14頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三正常綿羊和短腿安康羊（中） 第15頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三A.顯性突變:aA,該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。B.隱形突變:Aa，突變性狀一旦在生物個(gè)體中表現(xiàn)出來，即可穩(wěn)定遺傳。(2)按結(jié)果分：第16頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三特點(diǎn)1：基因突變具有普遍性 無論是低等生物，還是高等動(dòng)植

6、物和人，都可能發(fā)生基因突變。如棉花的短果枝，水稻的矮稈、糯性，家鴿羽毛的灰紅色，果蠅的白眼、殘翅，人的色盲、白化病等遺傳病都是突變性狀。資料分析3、 基因突變的特點(diǎn)第17頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 基因突變既可發(fā)生在植物的種子期,也可發(fā)生在幼苗期,還可發(fā)生在開花期；既能在動(dòng)物體的體細(xì)胞中發(fā)生，也能在動(dòng)物體的生殖細(xì)胞中發(fā)生；既能發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上，也能發(fā)生在同一DNA分子的不同部位上。這里的“隨機(jī)”是針對(duì)生物個(gè)體而言的,指的是可隨機(jī)發(fā)生在生物體的不同生長(生活)時(shí)段;但是對(duì)細(xì)胞來說,卻只能發(fā)生在正進(jìn)行DNA分子復(fù)制的細(xì)胞中.資料分析特點(diǎn)2：基因突變具有

7、隨機(jī)性第18頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三特點(diǎn)3：基因突變具有不定向性基因突變一般產(chǎn)生其等位基因資料分析第19頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三特點(diǎn)4：基因突變具有低頻性果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5，對(duì)于一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體）來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少？資料分析210410-5108 = 2107（個(gè)）第20頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三特點(diǎn)5：基因突變具有多害少利性資料分析 任何一種生物都是長期進(jìn)化的產(chǎn)物，與環(huán)境高度協(xié)調(diào)，若發(fā)生基因突變，就可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系。如人

8、類的大多數(shù)遺傳病是基因突變造成的，會(huì)嚴(yán)重威脅人體健康。植物中的白化苗會(huì)導(dǎo)致植物死亡。但少數(shù)植物的抗病性突變、耐旱性突變有利于其生存。抗旱玉米第21頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三（四）基因突變的意義基因突變新基因（等位基因）基因型（改變）表現(xiàn)型（改變）1. 新基因產(chǎn)生的途徑； 2. 生物變異的根本來源； 3. 生物進(jìn)化的原始 材料。第22頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三(五)人工誘變在育種上的應(yīng)用化學(xué)因素：有亞硝酸鹽、硫酸二乙酯等。（2）人工誘變的常用方法物理因素：包括X射線、紫外線、激光等；生物因素：病毒、細(xì)菌等。成功率低,有利個(gè)體往往不多會(huì)出

9、現(xiàn)返祖現(xiàn)象（3）優(yōu)點(diǎn)提高突變率，縮短育種周期大副度改良某些性狀（4）缺點(diǎn)（1）人工誘變：利用物理或化學(xué)因素來處理生物， 使生物發(fā)生基因突變第23頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三太空南瓜王 這種太空南瓜王最大能長到200多公斤，在生長繁殖期高峰時(shí)，南瓜每天能增長5公斤。第24頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三神奇的太空育種(八兩)普通青椒第25頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 “一豬生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?二 基因重組第26頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三（一）概念

10、是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。二、基因重組第27頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三（二）類型: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例子基因的互換:同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部交換.例子發(fā)生時(shí)期：減數(shù)分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生在減數(shù)分裂四分體時(shí)期第28頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的。 產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源，是生

11、物變異來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。 （三）結(jié)果與特點(diǎn):（四）、意義:第29頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三非同源染色體自由組合第30頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交換現(xiàn)象。第31頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三同源染色體之間交換示意圖第32頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三優(yōu)點(diǎn)：使不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到 一個(gè)個(gè)體上。缺點(diǎn)：育種年限長。（五）、應(yīng)用：雜交育種:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？第33頁，共50頁，2022年，5月20日，

12、23點(diǎn)9分，星期三基因突變和基因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(shí)期：_ 特點(diǎn)：普遍性、 隨機(jī)性、 _、 多數(shù)有害、不定向性。2基因重組： 控制不同性狀的_，_新基因，可 形成新的_。 發(fā)生時(shí)期：_ 特點(diǎn)：_內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中非常豐富第34頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三（二）基因重組雜交育種的理論依據(jù)，親子代之間往往存在差異的原因1、概念：2、類型：3、特點(diǎn)：生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合1）非同源染色體上非等位基因的自由組合2）四分體

13、時(shí)期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而重組兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多第35頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三4、意義：5、應(yīng)用：為生物變異提供了極其豐富的來源形成生物多樣性的重要原因之一，為生物的進(jìn)化有十分重要的意義遺傳工程：包括細(xì)胞核工程、染色體工程和基因工程第36頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三通過雜交，抗倒伏基因和高產(chǎn)基因組合到一起高產(chǎn)抗倒伏小麥第37頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三 基因突變 基因重組 本質(zhì)發(fā)生時(shí)期及原因 條件意義發(fā)生可能基因的分子結(jié)

14、構(gòu)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，使之性狀重新組合細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)而引起的或由理化因素引起DNA分子結(jié)構(gòu)的破壞減過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，非同源染色體之間自由組合外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過程中，減數(shù)分裂和受精作用生物變異的主要來源，也是生物進(jìn)行的重要因素之一，通過誘變育種可培育新品種，是基因重組的基礎(chǔ)是生物變異的重要因素，通過雜交育種性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良品種可能性很小非常普遍第38頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三知識(shí)拓展真核細(xì)胞的基

15、因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子 外顯子 啟動(dòng)子終止子基因突變一定會(huì)引起生物性狀的改變嗎？ 第39頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種 1、 高產(chǎn)奶牛的培育2、 高產(chǎn)抗倒伏小麥的培育3、 太空椒的選擇培育 第40頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三基因突變的實(shí)例：紅花的后代變成了藍(lán)紫色第41頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三第42頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三第43頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三第44頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三不同品種的奶牛第45頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三第46頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三由于遺傳物質(zhì)的改變，不同品種或同一品種的奶牛控制產(chǎn)奶量的基因可能發(fā)生變化，通過人工選擇可以將產(chǎn)奶量高的奶牛選出來，通過繁育，后代還會(huì)出現(xiàn)變異，再次選擇繁育，經(jīng)過數(shù)代，就會(huì)有高產(chǎn)奶牛，并且保持高產(chǎn)奶量。高產(chǎn)奶牛如何誕生？第47頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三不同品種的小麥第48頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期三DN