基因突变和基因重组121029共39张

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,基因突变和基因重组,第五章 第,1,节,变异的类型,遗传的变异：,不可遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,由于,生殖细胞中遗传物质发生了改变,，其后代将继承这种改变,生物变异,生物体的子代与亲代之间以及子代不同,个体之间所表现出来的性状差异叫变异。,(,一,),基因突变的实例,人类镰刀型贫血病的形成,病因分析,病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,正常,异常,思考与讨论,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,_,原因,_,原因,镰刀型细胞贫血症是由,_,引起的一种遗传病，是由于基因的,_,发生了改变产生的,病因：,基因突变,结构,根本,直接,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA,分子中的碱基发生变化,DNA,分子中的碱基对发生变化,具体变化过程,:,这种变化可否遗传,?,如何遗传？,可以遗传,突变后的,DNA,分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代,.,增添,缺失,替换,DNA,分子中发生,碱基对,的,、,和,，而引起的,的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,（二）基因突变的概念：,(,三,),基因突变发生的时间,细胞周期中的分裂,间,期,A.,有丝分裂间期,B.,减数第一次分裂间期,（一般不能传给后代，但植物可通过,营养繁殖,把突变性状传给下一代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,DNA,在进行,复制,时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。,(,四,),基因突变的原因,物理因素,化学因素,生物因素,外因,X,射线、激光等,作用机理：,损伤,细胞,DNA,亚硝酸和碱基类似物等,作用机理：,改变,生物体内核酸的碱基,病毒和某些细菌等,作用机理：病毒遗传物质能,影响,宿主细胞内的,DNA,内因,：,DNA,复制时也偶尔会发生错误、,DNA,的碱基组成发生改变等原因自发产生。,(,五,),基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低：,10,5,-,10,-8,(,打破对环境的适应性,),多数有害,少数有利,普遍性,:,随机性,:,低频性,:,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,不定向性：,既然基因突变对生物体而言，多数为有害突变，那么基因突变对生物岂不是没有意义,?,（六）基因突变的意义,产生新基因,生物变异的,根本,来源,形成新性状,生物进化的原始材料,“,一母生九仔，连母十个样,”,，这种个体的差异，主要是什么原因产生的,?,基因重组,二、基因重组,1,、概念,:,在生物进行,有性生殖过程,中,控制不同性状的基因的自由组合,.,2,、类型,:,1 3,2 4,1 4,2 3,非同源染色体,上的,非等位基因,自由组合,同源染色体,的,非姐妹染色单体,之间的局部交换,二、基因重组,2,、类型,:,基因的自由组合,:,基因的互换,:,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换,.,DNA,重组技术（基因工程）,在分子水平上，把一种生物的基因分离出来，再转移到另一生物体内，定向地改变生物的基因型,3,、意义,:,通过,有性生殖,实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一,.,基因重组能否产生新的基因？,基因重组是原有基因的重新组合，只产生,新的基因型,，,不产生,新的基因，,不产生,新的性状，只是原有亲代性状的重新组合。,基因重组是自然界中生物变异的最丰富来源。,基因突变,基因重组,本质,原因,时间,意义,可能性,产生新的,基因,产生新的,基因型,碱基对的,增添、,缺失、替换,基因,自由组合,；,基因,交叉互换,等,间期,DNA,复制,时,减数第一次分裂,变异的根本来源；进化的原材料,生物变异来源之一,生物多样性重要原因,低频但普遍,有性生殖中普遍,基因突变,-,基因重组,1,、生物变异的,根本,来源是,A,基因重组,B,染色体数目变异,C,染色体结构变异,D,基因突变,2,、,生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异,主要来源,于,A.,基因重组,B.,基因突变,C.,染色体变异,D.,环境变化,课堂巩固,D,A,3,、,病毒可遗传的变异来源是,A,基因突变,B,基因重组,C,蛋白质变异,D,RNA,变异,A,4,、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是,A.,伴性遗传,B.,常染色体遗传,C.,基因突变,D.,基因重组,C,5,、,下图为马的生活史，下列有关此图的叙述中不正确的是,A,有丝分裂发生在,、,B,基因重组发生在,之间,C,基因突变可发生在,、,、,C,为新个体发育的起点,B,6,自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：,正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸,突变基因,1,精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸,突变基因,2,精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸,突变基因,3,精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸,根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因,DNA,分子的改变是,A,突变基因,1,和,2,为一个碱基的替换，突变基因,3,为一个碱基的增添,B,突变基因,2,和,3,为一个碱基的替换，突变基因,1,为一个碱基的增添,C,突变基因,1,为一个碱基的替换，突变基因,2,和,3,为一个碱基的增添,D,突变基因,2,为一个碱基的替换，突变基因,1,和,3,为一个碱基的增添,A,再见！,1910,年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。,镰刀型贫血症是一种,异常血红蛋白病,。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。,患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。,1949,年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。,(,一,),基因突变的实例,血红蛋白究竟出了什么问题？,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是,再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子,不可遗传的变异,太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，,把其种下去后结出的仍是太空椒,可遗传的变异,甲 乙 丙 丁,DNA,碱基对替换，,不一定,引起蛋白质结构的改变。,结论,:,碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,1,、下面叙述的变异现象，可遗传的是,A,由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状,B,果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状,C,用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子,D,开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花,D,精典例题,2,、在一个,DNA,分子中如果插入了一个碱基对，则,A.,不能转录,B.,不能翻译,C.,在转录时造成插入点以前的遗传密码改变,D.,在转录时造成插入点以后的遗传密码改变,3,、若某基因原为,303,对碱基，现经过突变，成为,300,个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为,A,只相差一个氨基酸，其他顺序不变,B,长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变,C,长度不变，但顺序改变,D,A,、,B,都有可能,D,D,精典例题,高度分化的细胞不发生基因突变,4.,下列不发生基因突变的细胞是：,A.,神经细胞,B.,正在无丝分裂的细胞,C.,蛙的原肠胚细胞,D.,正在进行减数分裂的精原细胞,A,6,、可遗传的基因突变常发生在细胞周期的,A.,分裂前期,B.,分裂中期,C.,减数第一次分裂的间期,D.,有丝分裂间期,棉花 正常枝,短果枝,果蝇 红眼,白眼,长翅,残翅,家鸽 羽毛白色,灰红色,人 正常色觉,色盲,正常肤色,白化病,你认为突变有什么特点？,常见突变性状：,一 在生物界普遍存在；,短腿安康羊（中）,玉米白化苗,人类多指,以植物的个体发育为例：,开花结果的植株,胚,幼苗,具根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？,有什么关系？,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,哪些细胞能发生基因突变？,任何时期,分裂间期的细胞,有,二 在生物体内随机发生；,叶芽突变枝条各部分变化；,花芽突变仅花部分出现变化,三,基因突变是,不定向,的,基因突变的结果：,使一个基因变成它的,等位基因,基 因,突变率,大肠杆菌组氨酸缺陷型基因,210,果蝇的白眼基因,410,5,果蝇的褐眼基因,310,5,玉米的皱缩基因,110,小鼠的白化基因,110,5,人类色盲基因,310,5,小资料,四 突变率,低,；,7,、果蝇约有,10,4,对基因，假定每个基因的突变频率都是,10,-5,，一个大约有,10,9,个果蝇的种群。每一代出现的基因突变数是（）,A.2x10,9,B.2x10,8,C.2x10,7,D.1x10,8,白化苗,五,大多数突变是,有害,的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,8.,诱发突变与自然突变相比，正确的是,A,都是有利的,B,都是定向的,C,都是隐性突变,D,诱发突变率高,D,精典例题,9.,大丽花的红色,(C),对白色,(c),为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的,C,基因突变为,c,造成的？,A,、幼苗的体细胞,B,、早期叶芽的体细胞,C,、花芽分化时的细胞,D,、杂合植株产生的性细胞,C,精典例题,(,六,),基因突变的类型,1,、按,来源,分,_,与,_,2,、按突变后对生物个体的,影响,分,_,与,_,_,_,对生物体而言，多数为,_,。,自然突变,诱发突变,有利突变,有害突变,有害突变,3,、按,表现,条件分,显性突变,和,隐性突变,在自然状态下的突变，叫自然突变。,人为条件下诱发产生的基因突变叫诱发突变。,表现型,基因型,+,环境条件,（,改变,）,（,改变,）,（改变）,复习,:,表现型与基因型的关系,引入,:,生物体遗传性状的改变就是生物的变异,生物体的,子代与亲代,之间以及,子代不同,个体,之间所表现出来的性状差异叫,变异,。,基因突变一定会引起性状的改变吗？,1.,密码子具有简并性,如：苯丙氨酸：,UUU,、,UUG,2.,若基因为隐性突变，则,杂合,状态下不会引起性状改变,显性突变：,aaAA,或,Aa,隐性突变,:,AA Aa,或,Aa aa,3.,体细胞突变,一般只在当代生物体中表现相应性状，不能遗传，但植物可通过,营养繁殖,把突变性状传给下一代,基因突变和重组引起的变异有什么区别,?,1,基因突变：,基因,_,改变，它,_,新的基因，,发生时期：,_,特点：普遍性、随机性、,_,、,多数有害、不定向性。,2,基因重组：,控制不同性状的,_,，,_,新基因，可形成新的,_,。,发生时期：,_,特点：,_,内部结构,能产生,细胞分裂间期（,DNA,复制时）,突变率低,基因重新组合,不产生,基因型