51基因突变和基因重组(教育精品)

,*,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,第一节,基因突变和基因重组,生物界中的变异现象,想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？,这种变异性状,能遗传给子代吗？为什么,?,分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,甘蓝,3.5kg,7kg,拉萨,3.5kg,北京,资料：在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有,3.5KG,，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达,7KG,左右。但再引回北京后，叶球又只有,3.5KG,。,红花的后代变了蓝紫色,上述变异性状的后代,为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,表现型,基因型,环境,（不可遗传变异）,诱因,（改变）,（改变）,（改变）,基因重组,染色体变异,基因突变,（遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,（可遗传的变异）,一、基因突变,1.,基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症,正常红细胞,镰刀型贫血症,资料：,1910,年，一个黑人青年到,赫里克医生的诊所,看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞容易破裂，引起严重贫血而造成死亡。,一,.,基因突变,正常血红蛋白的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代,。,探究,正常血红蛋白究竟出了什么问题？,缬氨酸,组氨酸,亮氨酸,苏氨酸,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,赖氨酸,缬氨酸,组氨酸,亮氨酸,苏氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,赖氨酸,（正常血红蛋白）,（异常血红蛋白）,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,镰刀型细胞贫血症是由,引起的一种遗传病。,病因：,DNA,分子中碱基对替换,根本,探究,第,6,位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代的根本原因是什么,？,分析：,A,T,T,A,替换,直接,原因,决定,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,A T C C G C,T A G G C G,C C G C,G G C G,A,T,T,A,C C G C,G G C G,A,T,T,A,A,T,A,C C G C,T,G G C G,DNA,片段,碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。,A,T,C C G C,T,A,G G C G,C C G C,G,G C G,探究,DNA,分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,2.,基因突变的概念,DNA,分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变,例,1.(,选择填空,),某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传息）,；,基因数量,；,性状,。,(,填一定不变或一定改变或可能改变,),例,2.,血红蛋白基因转录的模板链上的,CTT,变成,CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果,CTT,突变成了,CTC,，其结果如何？,性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,T A G G C,G,A U C C G C,A U,A,C C G,C,mRNA,碱基对增添,A T,A,C C G C,T A,T,G G C G,异亮氨酸,脯氨酸,探究：,碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？,DNA,A T C C G C,正常,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,探究,碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗,?,A T C C G C,T A G G C,G ,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,A U C C G C ,异亮氨酸,精氨酸,A C C G,C,苏氨酸,丙氨酸,A,C C G C,T G G C G,碱基对缺失,思考,：,1.,哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,一种氨基酸可能有几种不同的密码子,显性纯合子突变成杂合子（,AA,Aa,）,碱基对的替换,2.,发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？,例,3,(08,上海高考,),下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（）,A,第,6,位的,C,被替换为,T,B,第,9,位与第,10,位之间插入,1,个,T,C,第,100,、,101,、,102,位被替换为,TTT,D,第,103,至,105,位被替换为,1,个,T,B,有丝分裂间期,减数第一次分裂前的间期,体细胞,可以发生基因突变,生殖细胞,中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代,）,（可以通过受精作用直接传给后代）,3.,基因突变发生的时间,1.,“,神七,”,带一批种子上天进行育种，选择的是,“,干种子,”,还是,“,萌动的种子,”,？为什么？,2.DNA,的复制发生在什么时间？,分裂间期,体细胞可以发生基因突变吗？,生殖细胞可以发生基因突变吗？,体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,4.,基因突变的原因,（,1,）物理因素：,X,射线、紫外线、激光等,（,2,）化学因素：亚硝酸、碱基类似物、,烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,（,3,）生物因素：病毒、某些细菌等,内部因素：,外部因素：,复制偶发错误、,碱基组成改变,引起突变的原因,-,人类史上的灾难,1945,年,8,月,6,日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场,炸死七万余人，负伤失踪者五万余人,。,8,月,9,日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成,九万五千人伤亡,。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。,*,引起突变的原因,-,人类史上的灾难,1986,年,3,月,26,日凌晨，前苏联,乌克兰,境内,切尔诺贝利核电站发生大爆炸,。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。,（,1,）在生物界普遍存在,(,普遍性）,；,短腿安康羊（中）,玉米白化苗,人类多指,5.,基因突变的特点,（,2,）在生物体内随机发生,（随机性）,；,判断：互为等位基因的所含碱基对数目一定相同（）,（,3,）,(,不定向性,),：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,显性突变,隐性突变,（,4,）突变率低,（低频性）,；,错,白化苗,（,5,）大多数突变是,有害,的,（多害少利性）,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。,6.,基因突变的意义,基因,突变,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,可以产生新的基因（等位基因）,是生物变异的,根本来源,，为生物的进化提供了最初的原始材料。,有性生殖,二,.,基因重组,1.,概念,基因重组是通过,过程实现的,2.,类型,在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,.,（）非同源染色体上的非等位基因自由组合,（,2,）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,B,a,A,b,a,B,A,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,A,a,A,a,B,b,A,a,b,B,A,a,B,b,不产生新基因，可形成新的基因型,3.,基因重组的结果,思考,:,你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗,?,因减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性,.,通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源,.,这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义,.,4.,基因重组的意义,基因突变,基因重组,本质,基因的分子结构发生改变，,产生了新基因,，出现了新的性状。,不同基因的重新组合，,不产生新基因,，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。,发生时间及原因,细胞分裂间期,DNA,分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。,减,I,后期中,，随同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；或,减,I,前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换导致基因重组,条件,外界,环境条件,的变化和,内部因素,的相互作用。,有性生殖过程中进行,减数分裂,形成生殖细胞。,意义,生物,变异的根本来源,，是生物进化的原材料。,生物变异的来源之一，是,形成生物多样性,的重要原因。,例,4,（,08,宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）,A,非同源染色体的自由组合能导致基因重组,B,非姊妹染色单体的交换可引起基因重组,C,纯合体自交因基因重组导致子代性状分离,D,同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,