基因突变和基因重组Appt课件

干旱干旱生物界中的变异景象生物界中的变异景象干旱干旱 水肥充足水肥充足表现型表现型 基因型基因型 环境条件环境条件可遗传的变异可遗传的变异不可遗传的变异不可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异来源来源改动改动改动改动改动改动变异的概念：变异的概念：生物的亲代与子代之间以及子代个生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差别。体之间性状上的差别。基因型基因型环境条件环境条件实例：镰刀型细胞贫血症实例：镰刀型细胞贫血症圆饼状的红细胞圆饼状的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞正常正常异常异常脯氨酸谷氨酸谷氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸 哪个氨基酸发生了变化？易破裂，使易破裂，使人得溶血性人得溶血性贫血贫血谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质G U A G U A 直接缘由直接缘由根本缘由根本缘由交换交换正常正常红细胞红细胞镰刀形镰刀形红细胞红细胞请查阅密码子表，完成以以下图请查阅密码子表，完成以以下图解解思索思索:DNADNA的碱基对还有能够发生什么的变化？的碱基对还有能够发生什么的变化？增增添添缺缺失失交交换换 DNA DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 ，而引起的而引起的 的改动。的改动。增添增添缺失缺失交换交换基因构造基因构造基因突变：基因突变：发生基因突变的基因与原来基因一样吗？发生基因突变的基因与原来基因一样吗？本质：产生新基因本质：产生新基因3 3上述时期发生的基因突变一定能遗传给后代吗？上述时期发生的基因突变一定能遗传给后代吗？2基因突变发生在细胞分裂的那一时期？基因突变发生在细胞分裂的那一时期？有丝分裂间期或减数第一次分裂间期有丝分裂间期或减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞普通不能传给后代普通不能传给后代可以经过受精作用直接传给后代可以经过受精作用直接传给后代1基因突变，能否一定会引起蛋白质的改动？基因突变，能否一定会引起蛋白质的改动？思索：思索：物理要素：物理要素：X X射线、激光等射线、激光等化学要素：亚硝酸、碱基类似物等化学要素：亚硝酸、碱基类似物等生物要素：病毒、某些细菌等生物要素：病毒、某些细菌等1 1诱发突变诱发突变2 2自发突变自发突变引起基因突变的缘由是引起基因突变的缘由是？DNA复制发生错误、碱基组成发生改动复制发生错误、碱基组成发生改动 为什么在剧烈的日光下要涂为什么在剧烈的日光下要涂抹防晒霜，做抹防晒霜，做X射线透视的医务射线透视的医务人员要穿防护衣？人员要穿防护衣？紫外线和紫外线和X射线易诱发基因射线易诱发基因突变，使人患癌症突变，使人患癌症 阅读书本阅读书本P82页页基因突变有什么特点呢基因突变有什么特点呢？基因突变在生物界是普遍存在的棉花的短果枝水稻的矮秆牛犊的白色皮毛果蝇的白眼人的红绿色盲人的白化病基因突变的特点基因突变的特点1：普遍性：普遍性植物的个体发育植物的个体发育成熟的植株成熟的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶的植株具根茎叶的植株分化出花芽的植株分化出花芽的植株受精卵受精卵 基因突变发生在个体发育的不同时期如基因突变发生在个体发育的不同时期如受精卵中和植株的叶芽，对生物体产生的影受精卵中和植株的叶芽，对生物体产生的影响一样吗？响一样吗？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多突变发生的时间越早，表现突变的部分越多 基因突变可发生在生物个体发育的任何时期。基因突变可发生在生物个体发育的任何时期。基因突变可以发生在细胞内的不同的基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上分子上或同一或同一DNA分子的不同部位上。分子的不同部位上。等位基因等位基因基因突变的特点基因突变的特点2：随机性、：随机性、不定向性不定向性基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210玉米的伸展基因玉米的伸展基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105基因突变的特点基因突变的特点3：低频性：低频性并并指指抗抗旱旱玉玉米米安康羊安康羊白化苗白化苗并并指指白化苗白化苗白化苗白化苗白化苗白化苗安康羊安康羊抗抗旱旱玉玉米米基因突变的特点基因突变的特点4：多害少利性：多害少利性 有人以为基因突变率低，大多有害，故以有人以为基因突变率低，大多有害，故以为它不能够为生物进化提供原资料，他以为正为它不能够为生物进化提供原资料，他以为正确吗？为什么？确吗？为什么？这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，在漫长的进化历程中整个物种产生的突变还是很多的，其中在漫长的进化历程中整个物种产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对于生物的进化有重要意义。因此，有不少突变是有利突变，对于生物的进化有重要意义。因此，基因突变可以为生物进化提供原资料。基因突变可以为生物进化提供原资料。思索：思索：1 1基因突变能产生新的基因吗？基因突变能产生新的基因吗？2 2这些新的基因产生的新性状对生物的生这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义有利还是有害存有什么意义有利还是有害?3 3自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？有利还是有害有利还是有害基因突变有什么意义呢？基因突变有什么意义呢？意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始资料。的根本来源，为生物的进化提供了原始资料。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒思索：为什么子思索：为什么子二代会出现亲代二代会出现亲代没有的表现型？没有的表现型？YYRRyyrrYyRr基因自在组合基因自在组合二、基因重组：二、基因重组：是指生物体在进展有性生殖的过程中，控制是指生物体在进展有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。不同性状的基因重新组合的过程。1、概念：、概念：2、类型、类型1自在组合型：自在组合型：非同源染色体上非等位基因非同源染色体上非等位基因的自在组合。的自在组合。同源染色体非姐妹染色同源染色体非姐妹染色单体间发生等位基因的交叉互换。单体间发生等位基因的交叉互换。2 2交叉互换型：交叉互换型：经过减数分裂产经过减数分裂产生配子，受精作生配子，受精作用发育成个体。用发育成个体。2 2、与基因突变相比，基因重组有何意义呢？、与基因突变相比，基因重组有何意义呢？1 1、基因重组中有无新的基因产生？、基因重组中有无新的基因产生？思索：思索：1、人的体细胞中有23对染色体，请他根据自在组合定律计算，一位父亲能够产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲能够产生多少种染色体组成不同的卵细胞?2、即使不思索基因突变，假设要保证子女中有两个一切基因完全一样的个体，子女的数量至少应是多少？3、他能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？1.223种精子；种精子；223种卵细胞种卵细胞2.246+1个个体。个个体。3.人的性状是由基因决议的。人的基因约有人的性状是由基因决议的。人的基因约有2万多个，在万多个，在减数分裂构成生殖细胞的过程中，减数分裂构成生殖细胞的过程中，随着非同源染色体及非等位基因的自在组合、随着非同源染色体及非等位基因的自在组合、四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的交换，交换，所以构成的生殖细胞的类型非常多，由生殖细胞经过所以构成的生殖细胞的类型非常多，由生殖细胞经过受精作用构成的受精卵的类型也就非常多。故人群中个受精作用构成的受精卵的类型也就非常多。故人群中个体性状是多种多样的。体性状是多种多样的。基因重组的意义基因重组的意义 基因重组是生物变异的来源之一，是构成生物基因重组是生物变异的来源之一，是构成生物多样性的重要缘由之一，对生物的进化有重要多样性的重要缘由之一，对生物的进化有重要意义意义基因重组一定发生在有性基因重组一定发生在有性生殖过程中吗？生殖过程中吗？将改造的基因，经过运载体运送到生物细胞中，使新基因正确表达，产生人类所需物质，定向改动生物性状 DNA重组技术基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义发生发生时间时间缘由缘由特点特点本质本质意义意义碱基对增添碱基对增添|缺失缺失|交换引起交换引起基因构造变化，基因构造变化，产生新基因产生新基因不产生新基因，产生新基因型不产生新基因，产生新基因型生物变异的根本来源，为生生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始资料物的进化提供原始资料有性生殖中，控制不同性状的有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合的过程基因重新组合的过程普遍性、随机性、低频性、普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。多害少利性、不定向性。变异非常丰富变异非常丰富自发突变、诱发突变自发突变、诱发突变细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂前、后期减数第一次分裂前、后期生物变异的来源之一，对生物的进生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。化有重要意义。非同源染色体自在非同源染色体自在组合组合|交叉互换交叉互换根底检测根底检测1 1、某自花传粉植物延续几年只开红花，一次开出一朵、某自花传粉植物延续几年只开红花，一次开出一朵白花，该白花植株的后代全开白花。其变异缘由是白花，该白花植株的后代全开白花。其变异缘由是 A A、基因分别、基因分别 B B、基因重组、基因重组 C C、基因突变、基因突变 D D、环境影响、环境影响2 2、进展有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着、进展有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着多多少少的差别。构成这种差别的主要缘由是多多少少的差别。构成这种差别的主要缘由是 A A、基因分别、基因分别 B B、基因重组、基因重组 C C、基因突变、基因突变 D D、环境影响、环境影响3 3人类的血管性假血友病基因位于第人类的血管性假血友病基因位于第1212号染色号染色体上，目前该病有体上，目前该病有2020多种类型，这阐明基因突变多种类型，这阐明基因突变具有具有 A A随机性随机性 B B可逆性可逆性 C C不定向性不定向性 D D普遍性普遍性C4.4.基因突变发生在基因突变发生在 A ADNARNADNARNA的过程中的过程中 B BDNADNADNADNA的过程中的过程中C CRNARNA蛋白质的过程中蛋白质的过程中 D DRNARNA携带氨基酸的过程中携带氨基酸的过程中B根底检测根底检测1 1以下关于基因突变和基因重组的说法不正确以下关于基因突变和基因重组的说法不正确 的是的是 A A等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果 B B基因突变可产生新的基因，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物变异的 根本来源根本来源 C C细菌不可以发生基因突变细菌不可以发生基因突变 D D非同源染色体上非等位基因的自在组合属于非同源染色体上非等位基因的自在组合属于 基因重组基因重组C才干提升才干提升2 2大肠杆菌某基因原有大肠杆菌某基因原有183183对碱基，现经过突变，对碱基，现经过突变，减为减为180180对碱基减少的碱基对与终止密码子无关，对碱基减少的碱基对与终止密码子无关，它指点合成的蛋白质分子与原来基因指点合成的它指点合成的蛋白质分子与原来基因指点合成的蛋白质分子相比较，差别为蛋白质分子相比较，差别为 A A只差一个氨基酸，其他顺序不变只差一个氨基酸，其他顺序不变 B B除长度相差一个氨基酸外，其他氨基酸顺序除长度相差一个氨基酸外，其他氨基酸顺序 也有改动也有改动 C C长度不变，但顺序改动长度不变，但顺序改动 D DA A、B B都有能够都有能够D D才干提升才干提升 U U天冬氨酸天冬氨酸 U U U U天冬氨酸天冬氨酸缬氨酸缬氨酸1基因突变，能否一定会引起蛋白质的改动？基因突变，能否一定会引起蛋白质的改动？同源染色体之间交换表示图同源染色体之间交换表示图