第五章基因突變和基因重組詳解演示文稿

第五章第節(jié)基因突變和基因重組詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)優(yōu)選第五章第節(jié)基因突變和基因重組目前二頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)紅花的后代變了藍(lán)紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍(lán)紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色目前三頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)2、變異的類型（2）、可遺傳變異遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的變異（1）、不可遺傳變異環(huán)境因素造成的，未引起生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)變化的變異3、可遺傳變異的三種來源:基因突變基因重組染色體變異目前四頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不可遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？基因重組染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）目前五頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)5.1基因突變和基因重組第5章基因突變及其他的變異目前六頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)一、基因突變基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥

資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變成長鐮刀型。病重時，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。目前七頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)正常異?！彼幔劝彼幔劝彼帷?/p>

…－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…

1949年，美國鮑林博士首先意識到，紅細(xì)胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細(xì)胞變形?？茖W(xué)史二目前八頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）

1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。目前九頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)根本原因直接原因：？根本原因：？病因：兩面凹的圓餅狀性狀谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)GUA…………纈氨酸異常蛋白質(zhì)鐮刀型CATGTA…………病因分析直接原因目前十頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)ATCCGTAGGC缺失（正?；蚱危┨鎿Q增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGC12345比一比目前十一頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)1、基因突變的概念:一、基因突變由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。思考：某生物發(fā)生了基因突變后,基因結(jié)構(gòu)（或遺傳信息）

；基因數(shù)量

。

2、基因突變的本質(zhì)：本質(zhì)：基因中脫氧核苷酸的種類，數(shù)量和排列順序發(fā)生了改變。質(zhì)變而非量變目前十二頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)3、基因突變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響思考：基因突變，是否一定會影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)呢？目前十三頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)ＡＡ甲乙丙丁DNA堿基對替換，不一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。結(jié)論:探究：若DNA堿基對替換，是否一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變？目前十四頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA堿基對增添···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···異亮氨酸脯氨酸探究：堿基對增添會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？DNA

···ATCCGC···

正常異亮氨酸精氨酸氨基酸目前十五頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)[探究]堿基對的缺失會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變化嗎?···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①①②···A

CCGC···

···TGGCG···堿基對缺失比一比：哪種基因突變對蛋白質(zhì)的影響最??？目前十六頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)鞏固練習(xí)1．(08上海高考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對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TC．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個TB目前十七頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)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）（可以通過受精作用直接傳給后代）3、基因突變發(fā)生的時間1、“神七”帶一批種子上天進(jìn)行育種，你選“干種子”還是“萌動的種子”？為什么？DNA的復(fù)制2、DNA的復(fù)制發(fā)生在什么時間？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？目前十八頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物4、引起基因突變的因素病毒，某些細(xì)菌等外因內(nèi)因：DNA分子復(fù)制時偶爾發(fā)生錯誤，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變提高突變頻率目前十九頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)細(xì)菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？常見突變性狀：a、在生物界普遍存在；討論與思考玉米白化苗人類多指5、基因突變有何特點(diǎn)？短腿安康羊（中）目前二十頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期b、在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生；[探究]基因突變有何特點(diǎn)？思考①②③④⑤“基因突變的隨機(jī)性”與“基因突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制時”是否矛盾？目前二十一頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)c、基因突變是不定向的[探究]基因突變有何特點(diǎn)？經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代顯性突變隱性突變說明：雖然基因突變是不定向的，但是其結(jié)果是產(chǎn)生了它的等位基因，也就是說，基因突變是朝著其等位基因(控制一種性狀)的方向進(jìn)行突變。例如，控制小鼠毛色的灰色基因（A＋）可以突變成黃色基因，也可以突變成黑色基因。但是每一個基因的突變，都不是沒有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突變，只限定在色素的范圍內(nèi)，不會超出這個范圍。目前二十二頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)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d、突變率低；[探究]基因突變有何特點(diǎn)？1、基因突變的普遍性與低頻率性是否矛盾？目前二十三頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)白化病患者有害的基因突變白化玉米苗畸形的雛鴨人類的多指目前二十四頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株太空椒（左）有利的基因突變目前二十五頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)白化苗e、

大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。[探究]基因突變有何特點(diǎn)？另外：

突變對生物體本身的利害具有相對性的目前二十六頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)5、基因突變的特點(diǎn)

①普遍性:自然界的物種中廣泛存在(所有生物都可能發(fā)生)

②隨機(jī)性:可發(fā)生在任何時期③不定向性：

④突變率低:自然界突變率很低：10－5~10-8

⑤多害少利性:(打破對環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利6、基因突變的結(jié)果：產(chǎn)生它的等位基因目前二十七頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)思考：7、基因突變是否一定會對生物性狀產(chǎn)生影響？基因突變不影響后代性狀原因：①若基因突變發(fā)生后，由于密碼子的簡并性，突變后仍對應(yīng)同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀不改變。②若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。不一定目前二十八頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)（四）、基因突變的意義

基因突變在生物進(jìn)化中有重要意義。是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，也為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。原因：基因突變能夠產(chǎn)生前所未有的新基因，從而出現(xiàn)前所未有的新性狀。原來的性狀與新的性狀為自然環(huán)境提供了選擇的材料。故其能為生物進(jìn)化提供原始材料。目前二十九頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)化學(xué)因素：有亞硝酸、硫酸二乙酯等。（1）人工誘導(dǎo)基因突變常用方法：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。

人工誘變在育種上的應(yīng)用目前三十頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)（4）誘變意義:是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法（舉例）

人工誘變在育種上的應(yīng)用①突變頻率仍然較低，盲目性。有利變異個體往往不多，處理的材料量大（育種規(guī)模大）②誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染（2）優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，創(chuàng)造新類型，縮短育種周期（3）缺點(diǎn):目前三十一頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)

據(jù)報(bào)載：十幾年來，我國從航天搭載的60多種、500多個品種的植物種子中，篩選培育出了多個在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮作用的新品種。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，空間誘變育成的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)新品種（品系），在全國種植的面積已超過100萬畝。與此同時太空動物的培育也取得了初步的成效。目前三十二頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機(jī)不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)因素練習(xí)：分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，從而防止細(xì)胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素目前三十三頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)“一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?二基因重組目前三十四頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)想一想1、基因自由組合定律中，哪些基因可以進(jìn)行重新組合呢？2、非等位基因伴隨什么進(jìn)行重新組合呢？3、非同源染色體在什么時期重新組合？回顧孟德爾自由組合定律。目前三十五頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)在生物進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的自由組合。2、類型：①基因自由組合：②基因交叉互換：二、基因重組1、概念：目前三十六頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb目前三十七頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb等位基因目前三十八頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)思考：基因重組能否產(chǎn)生新的基因？3、基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生了新的基因型如：黃圓×綠皺說明：基因重組只能產(chǎn)生新的性狀組合，不能產(chǎn)生新的性狀（針對一種性狀）目前三十九頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)3、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多。4、基因重組的特點(diǎn)1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過有性生殖過程才能實(shí)現(xiàn)的。

目前四十頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)思考:人的體細(xì)胞中有23對染色體,請你計(jì)算,一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子,一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞?都大于223目前四十一頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)思考:你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎?由于減數(shù)分裂形成的配子,染色體組成具有多樣性,導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異,加上受精過程中卵細(xì)胞和精子的結(jié)合的隨機(jī)性,同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性.目前四十二頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)

通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對于生物進(jìn)化具有十分重要的意義.5、意義目前四十三頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：使不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。缺點(diǎn)：育種年限長。6、應(yīng)用：雜交育種目前四十四頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時間及原因條件意義發(fā)生可能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因。不同基因的重新組合，產(chǎn)生新的基因型。細(xì)胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂的四分體時期的同源染色體中非姐妹染色單體交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型使不同性狀重新組合。目前四十五頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)思考:RNA病毒的突變頻率往往比DNA病毒的突變頻率高,為什么?

RNA病毒遺傳物質(zhì)是RNA,RNA是單鏈,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,易發(fā)生基因突變.目前四十六頁\總數(shù)五十一頁\編于八點(diǎn)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)生時期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性、②隨機(jī)性、③_________、④多數(shù)有害、⑤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)生時期：___________________

特點(diǎn)：