基因突變和基因重組上課課件

基因突變和基因重組(一)

復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型環(huán)境條件基因型（改變）復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型環(huán)境條件基因型（改變）（改變）（改變）復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型環(huán)境條件基因型（改變）（改變）（改變）復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型環(huán)境條件基因型（改變）（改變）復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型引入:生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異環(huán)境條件基因型（改變）不可遺傳的變異

普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中,

給予充足的陽(yáng)光和水分，結(jié)出的是粒多飽

滿的種子，但是再把這些種子種下去結(jié)出

的仍舊是普通的種子。

太空椒(經(jīng)

過(guò)太空遨游,

也就是經(jīng)過(guò)輻射的)和普通椒相比,太空椒具有明顯的優(yōu)勢(shì),果實(shí)肥大,把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒。太空椒(左)和

普通青椒(右)生物變異的類型變

異

的

類

型生物變異的類型變

異

的

類

型不遺傳的變異生物變異的類型變

異

的

類

型遺傳的變異不遺傳的變異僅僅由于環(huán)境的影響造成的，沒(méi)有引起遺傳物質(zhì)的變化，不能遺傳給后代。生物變異的類型變

異

的

類

型遺傳的變異不遺傳的變異僅僅由于環(huán)境的影響造成的，沒(méi)有引起遺傳物質(zhì)的變化，不能遺傳給后代。由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的,能遺傳給后代。生物變異的類型變

異

的

類

型遺傳的變異不遺傳的變異基因突變僅僅由于環(huán)境的影響造成的，沒(méi)有引起遺傳物質(zhì)的變化，不能遺傳給后代。由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的,能遺傳給后代。生物變異的類型變

異

的

類

型遺傳的變異不遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組僅僅由于環(huán)境的影響造成的，沒(méi)有引起遺傳物質(zhì)的變化，不能遺傳給后代。由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的,能遺傳給后代。生物變異的類型一、基因突變(一)基因突變的實(shí)例1910年，赫里克醫(yī)生的診所來(lái)了一位黑人病人,病人臉色蒼白,四肢無(wú)力,是嚴(yán)重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對(duì)這個(gè)病人無(wú)效。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡下不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥。

1949年,美國(guó)鮑林博士首先意識(shí)到,紅細(xì)胞中血紅蛋白分子不完善引起使紅

細(xì)胞變形，從而失去輸氧功能。血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)題？1956年,英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白有兩條肽鏈(共四條)上,第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－……－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸－…紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNA紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNA紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNA紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAAGUA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNA紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAAGUA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNA紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAAGUA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析CTTGAA血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNA突變紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAAGUA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析CTTGAA血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNA突變紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型GAAGUA鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析CATGTACTTGAAATCCGCTAGGCGDNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

DNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段替換ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ACCGCTGGCG替換ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ACCGCTGGCG替換缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段ACCGCTGGCG替換缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段ACCGCTGGCG替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段堿基對(duì)的增添、缺失或替換，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。ACCGCTGGCG替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段堿基對(duì)的增添、缺失或替換，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。ACCGCTGGCG基因突變替換增添缺失

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNA

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAmRNA

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

mRNA

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA異亮氨酸

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA異亮氨酸精氨酸

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA異亮氨酸精氨酸精氨酸

由于堿基對(duì)的替換，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？思考與討論ATCCGC···

TAGGC

G···正常堿基對(duì)替換TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA異亮氨酸精氨酸天冬酰氨精氨酸DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNADNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUCCGC···

DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUUCGC···

AUCCGC···

DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUUCGC···

異亮氨酸AUCCGC···

DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUUCGC···

精氨酸異亮氨酸AUCCGC···

DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUUCGC···

精氨酸精氨酸異亮氨酸AUCCGC···

DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常堿基對(duì)替換mRNAAUUCGC···

精氨酸異亮氨酸精氨酸異亮氨酸AUCCGC···

堿基對(duì)的改變不一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸A

CCGC···

TGGCG···DNAmRNA正常堿基對(duì)缺失ATCCGC···

TAGGC

G···AUCCGC···

ACCG

C···

異亮氨酸精氨酸A

CCGC···

TGGCG···DNAmRNA正常堿基對(duì)缺失ATCCGC···

TAGGC

G···AUCCGC···

ACCG

C···

蘇氨酸異亮氨酸精氨酸A

CCGC···

TGGCG···DNAmRNA正常堿基對(duì)缺失ATCCGC···

TAGGC

G···AUCCGC···

ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸異亮氨酸精氨酸A

CCGC···

TGGCG···DNAmRNA正常堿基對(duì)缺失ATCCGC···

TAGGC

G···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常堿基對(duì)增添ATCCGC···

TAGGC

G···ATACCGC···

TATGGCG···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常堿基對(duì)增添ATCCGC···

TAGGC

G···ATACCGC···

TATGGCG···AUACCG

C···

AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常堿基對(duì)增添ATCCGC···

TAGGC

G···ATACCGC···

TATGGCG···AUACCG

C···

異亮氨酸AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常堿基對(duì)增添ATCCGC···

TAGGC

G···ATACCGC···

TATGGCG···AUACCG

C···

異亮氨酸脯氨酸思考：

1、哪一種基因突變對(duì)生物性狀的影響最??？

堿基對(duì)的替換2、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）不直接編碼氨基酸的基因片段發(fā)生突變1．(08上海高考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）

A．第6位的C被替換為T B．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個(gè)TB

精典例題

在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳信息改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳信息改變

精典例題

在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳信息改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳信息改變引起基因突變的原因是……？

1.二戰(zhàn)時(shí)，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎投下兩顆原子彈，導(dǎo)致以后大量畸形胎兒出生，畸形生物出現(xiàn)。引起基因突變的原因是……？

1.二戰(zhàn)時(shí)，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎投下兩顆原子彈，導(dǎo)致以后大量畸形胎兒出生，畸形生物出現(xiàn)。引起基因突變的原因是……？

2.蘇丹紅的致癌原理：蘇丹紅進(jìn)入人體后，在過(guò)氧化物酶的作用下形成苯和萘環(huán)羥基衍生物，進(jìn)一步生成自由基，自由基可以與DNA、RNA等結(jié)合，從而產(chǎn)生致癌作用。

3.乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝細(xì)胞的基因，使肝細(xì)胞發(fā)生變異。肝臟炎癥的不斷刺激，使肝細(xì)胞進(jìn)一步變異，肝細(xì)胞不凋亡，而且不斷地再生，就形成了腫瘤。引起基因突變的原因是……？?jī)?nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：生物因素：內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：生物因素：輻射如：X射線、

紫外線、激光等內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：生物因素：輻射如：X射線、

紫外線、激光等如：亞硝酸、堿基類似物等內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：生物因素：輻射如：X射線、

紫外線、激光等如：亞硝酸、堿基類似物等包括病毒和某些細(xì)菌等內(nèi)部因素外部因素（二）基因突變的原因物理因素：化學(xué)因素：生物因素：輻射如：X射線、

紫外線、激光等如：亞硝酸、堿基類似物等包括病毒和某些細(xì)菌等內(nèi)部因素復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤、堿基組成改變外部因素（二）基因突變的原因A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變生殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）（可以通過(guò)受精作用直接傳給后代）[探究]基因突變發(fā)生的時(shí)間？1、“神七”帶一批種子上天進(jìn)行育種，你選“干種子”還是“萌動(dòng)的種子”？為什么？DNA的復(fù)制2、DNA的復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間？分裂間期體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變嗎？生殖細(xì)胞可以發(fā)生基因突變嗎？體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？生殖細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？從以下圖片，你能歸納出基因突變的什么特點(diǎn)嗎？白眼果蠅白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犢（四）基因突變的特點(diǎn)從以下圖片，你能歸納出基因突變的什么特點(diǎn)嗎？白眼果蠅白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犢（四）基因突變的特點(diǎn)特

點(diǎn)

1：

普

遍

性

基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么

時(shí)期?

基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么

時(shí)期?任何時(shí)期

基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么

時(shí)期?任何時(shí)期特點(diǎn)2：隨機(jī)性基因突變對(duì)生物的影響：（1）對(duì)后代的影響：（2）對(duì)個(gè)體的影響：小資料基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料特點(diǎn)3低頻性白化病白化苗白化病特點(diǎn)4多害少利性白化苗白化病特點(diǎn)4多害少利性為

什

么

呢

?白化苗白化病特點(diǎn)4多害少利性

任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物,它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。為

什

么

呢

?白化苗Aa2a1a3特點(diǎn)5不定向性基因突變的結(jié)果是：產(chǎn)生等位基因Aa2a1a3（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在①普遍性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期①普遍性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期①普遍性：②隨機(jī)性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8①普遍性：②隨機(jī)性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8①普遍性：②隨機(jī)性：③低頻性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性：②隨機(jī)性：③低頻性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性：②隨機(jī)性：③低頻性：④多害少利性：（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性：②隨機(jī)性：③低頻性：④多害少利性：一個(gè)基因可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因（四）基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低:10－5-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性：②隨機(jī)性：③低頻性：④多害少利性：一個(gè)基因可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因⑤不定向性：（四）基因突變的特點(diǎn)（五）基因突變的意義（五）基因突變的意義基因（五）基因突變的意義基因突變（五）基因突變的意義基因突變新基因（等位基因）（五）基因突變的意義基因突變新基因（等位基因）基因型（改變）（五）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（可能改變）（五）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（可能改變）可以產(chǎn)生新的基因（五）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（可能改變）可以產(chǎn)生新的基因

是生物變異的根本來(lái)源，為生物的進(jìn)化提供了最初的原材料。

“一母生九仔，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?

“一母生九仔，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?基因重組二、基因重組1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.二、基因重組1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:二、基因重組1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:

非同源染色體上的非等位基因的自由組合1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:①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二、基因重組Ab和aBAB和ab非同源染色體上的非等位基因自由組合AaBBAabb同源染色體的非姐妹染色單體

之間的局部交換AabBAabB1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:①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二、基因重組1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:①基因的自由組合:②基因的交叉互換

非同源染色體上的非等位基因的自由組合二、基因重組1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2.類型:①基因的自由組合:②基因的交叉互換

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)生局部互換.二、基因重組3.意義:3.意義:

通過(guò)有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源,是生物多樣性的重要原因之一.

基因重組能否產(chǎn)生新的基因?3.意義:

通過(guò)有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源,是生物多樣性的重要原