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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,2020/9/8,0,5.1,基因突变和基因重组,第五章 基因突变及其他变异,5.1 基因突变和基因重组第五章 基因突变及其他变异,1,航天育种,我国早在,1987,年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。,航天育种的生物学原理是什么？,航天育种我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：,2,基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症,外形对比,正常：中央微凹的圆饼状,患病：弯曲的镰刀状（易破裂）,氨基酸序列对比：,正常：,谷氨酸,-,谷氨酸,-,赖氨酸,患病：,缬氨酸,-,谷氨酸,-,赖氨酸（发生替换）,正常红细胞,镰刀型红细胞,基因突变的实例镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰刀型红细胞,3,基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症形成的原因：,编码血红蛋白的基因的,碱基序列,发生改变，导致翻译出来的氨基酸出现改变。,镰刀型细胞贫血症的遗传：,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，并将突变基因遗传给后代。,G,A,G,G,G,C,T,C,C,C,G,A,G,C,C,谷氨酸,缬氨酸,T,A,U,正常,异常,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,基因突变的实例镰刀型细胞贫血症形成的原因：GAGGGCTCC,4,基因突变,概念：,DNA,分子中发生碱基的,替换、增添或缺失,，而引起的基因碱基序列的改变。,发生时间：,通常发生在有丝分裂,间期,和减数第一次分裂前的,间期,替换,增添,缺失,基因突变概念：替换增添缺失,5,基因突变对蛋白质的影响,碱基对,影响范围,对氨基酸序列的影响,替换,小,只改变,1,个氨基酸或不改变,增添,大,不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列,缺失,大,不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列,基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小,6,基因突变对性状的影响,基因突变,不一定,导致生物性状的改变,主要原因：,突变可能发生在,没有遗传效应,的,DNA,片段上。,基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是,同一种氨基酸,。,基因突变若为,隐性突变,，如,AAAa,，不会导致性状的改变。,U,U,A,原密码子,U,U,G,突变密码子,亮氨酸,亮氨酸,基因突变对性状的影响基因突变不一定导致生物性状的改变UUA原,7,基因突变对后代的影响,结果：,产生新的等位基因。,遗传特性：,若发生在,配子,中，将遵循遗传规律传递给后代。,若发生,在,体细胞,中，一般不能遗传。,特殊情况：植物体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传。,基因突变对后代的影响结果：,8,基因突变的原因,基因突变产生的发现：,1927,年，美国遗传学家缪勒发现，用,X,射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。,同年，又有科学家用,X,射线和射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结论。,基因突变的原因基因突变产生的发现：,9,基因突变的原因,基因突变的产生原因：,自然突变：,自然条件下，由于,DNA,复制发生错误而自发产生。,诱发突变（提高突变频率）,物理因素,：,X,射线，激光等,化学因素,：亚硝酸、碱基类似物等,生物因素,：病毒、某些细菌等,基因突变的原因基因突变的产生原因：,10,基因突变的特点,1,、普遍性,：在生物界普遍存在。无论是病毒，原核生物和真核生物都会发生基因突变。,2,、随机性,：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在不同的,DNA,分子，也可以发生在同一个,DNA,分子的不同部位。,3,、不定向性,：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。,4,、低频性,：在自然状态下，基因突变的频率很低（,10,5,10,8,1,）。,5,、多害少利性,：多数突变对生物体有害。,基因突变的特点1、普遍性：在生物界普遍存在。无论是病毒，原核,11,基因突变,医疗方面（避免）,X,光、胸透、,CT,等检查利用的射线属于诱发基因突变的物理因素，门外多放警示性标志。,农业方面（诱变育种）,利用物理因素或化学因素，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。,基因突变医疗方面（避免）,12,基因突变的意义,基因突变对生物体的关系,有害,突变,：破坏生物体与现有环境的协调关系。,有利,突变,：比如抗病性突变、耐寒性突变、抗药性突变等。,中性突变,：不会导致新的性状出现。,基因突变的意义,基因突变是,产生新基因,的途径。,基因突变是,生物变异的根本来源,，为生物的进化提供了丰富的原材料。,基因突变的意义基因突变对生物体的关系,13,课堂练习,1基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素，其原因是(),A.能产生大量有利变异,B.发生的频率大,C.能产生新基因,D.能改变生物的表现型,C,课堂练习1基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素,14,课堂练习,2,下列有关基因突变的叙述，正确的是(),A.基因突变必须用物理因素诱发,B.基因突变可发生在个体发育的不同时期,C.体细胞发生基因突变，一定能传给后代,D.DNA分子上的碱基对的替换、增添和缺失一定能引起基因突变,B,课堂练习2下列有关基因突变的叙述，正确的是()B,15,细胞的癌变,正常结肠上皮细胞,抑癌基因突变,原癌基因突变,抑癌基因突变,抑癌基因突变,癌,癌细胞转移,癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。,结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。我们以结肠癌（如图）为例来探讨细胞的癌变。,细胞的癌变正常结肠上皮细胞抑癌基因突变原癌基因突变抑癌基因,16,细胞的癌变,原癌基因,相应蛋白质活性过强,突变或过量表达,细胞癌变,抑癌基因,蛋白质活性减弱或失去活性,突变,细胞癌变,细胞的癌变原癌基因相应蛋白质活性过强突变或过量表达细胞癌变抑,17,细胞的癌变,原癌基因,主要负责,调解细胞周期,，控制细胞生长和分裂的进程。,抑癌基因,主要是,阻止,细胞不正常的增殖。,癌症,/,癌变机理,一系列,原癌基因,与,抑癌基因,的突变逐渐积累的结果。,细胞的癌变原癌基因,18,细胞的癌变,癌细胞,有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成,不受机体控制的，连续进行分裂,的恶性增殖细胞。,癌细胞的特点,能够,无限增殖,（正常细胞只能分裂,50-60,次）,形态结构,发生显著变化。,表面,发生变化（细胞膜上的,糖蛋白,等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移）,细胞的癌变癌细胞,19,细胞的癌变,致癌因子,物理致癌因子,：主要指辐射，如紫外线、,X,射线。,化学致癌因子,：无机化合物，如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机化合物，如联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等。,病毒致癌因子,：致癌病毒能够引起细胞发生癌变，主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列。,细胞的癌变致癌因子,20,细胞的癌变,癌症的预防与治疗,预防：远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。,诊断：病理切片的显微观察、,CT,、核磁共振以及癌基因检测等。,治疗：手术切除、化疗和放疗等。,细胞的癌变癌症的预防与治疗,21,课堂练习,1,下列关于细胞癌变的说法，错误的是（）,A.原癌基因和抑癌基因是细胞中不正常的基因,B.癌变的细胞在适宜条件下可以无限增殖,C.癌细胞与正常细胞相比，遗传信息有所不同,D.癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关,A,课堂练习1下列关于细胞癌变的说法，错误的是（）A,22,课堂练习,2,引起细胞癌变的内在因素是（）,A.原癌基因和抑癌基因发生突变,B.细胞中线粒体数量减少,C.长期受到电离辐射和X射线照射,D.长期食用霉变或熏制食品,A,课堂练习2引起细胞癌变的内在因素是（）A,23,基因重组,概念：,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。,发生时期：,减数分裂时期（减,）,猫由于基因重组而产生的毛色变异,基因重组概念：猫由于基因重组而产生的毛色变异,24,基因重组,类型一：基因的自由组合,发生时期：,减数第一次分裂后期,现象：,非同源染色体自由组合,结果：,非等位基因自由组合,基因重组类型一：基因的自由组合,25,基因重组,类型二：基因的交叉互换,发生时期：,减数第一次分裂前期,现象：,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,结果：,等位基因之间发生交叉互换,基因重组类型二：基因的交叉互换,26,基因重组,基因重组的特点：,只产生新的基因型，并,未产生新的基因,无新蛋白质,无新性状产生。,发生在,有性生殖,的遗传中。,亲本,杂合度越高,遗传物质相差越大,基因重组类型越多,后代类型越多,基因重组基因重组的特点：,27,基因重组的意义,有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。,意义：,基因重组是,生物变异的来源,之一，是,生物多样性,的原因之一，对生物的进化具有重要意义。,基因重组的意义有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化,28,课堂练习,1,我国大面积栽培的水稻有粳稻（主要种植在北方）和籼稻（主要种植在南方）。研究发现，粳稻的,bZIP73,基因通过一系列作用，增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比，籼稻的,bZIP73,基因中有,1,个脱氧核苷酸不同，从而导致两种水稻的相应蛋白质存在,1,个氨基酸的差异。判断下列表述是否正确。,（,1,）,bZIP73,基因的,1,个核苷酸的差异是由基因突变导致的。（）,（,2,）,bZIP73,蛋白质的,1,个氨基酸的差异是由基因重组导致的。（）,X,课堂练习1我国大面积栽培的水稻有粳稻（主要种植在北方）和籼,29,课堂练习,2,某一基因的起始端插入了2个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其指导合成的蛋白质结构影响最小(),A.置换单个碱基对,B.增加3个碱基对,C.缺失3个碱基对,D.缺失5个碱基对,D,课堂练习2某一基因的起始端插入了2个碱基对。在插入位点的附,30,课堂练习,3,对基因突变的叙述，错误的是(),A基因突变在生物界中是普遍存在的,B在自然状态下，基因突变的频率是很低的,C基因突变是随机发生的、不定向的,D基因突变对生物大多是有利的,D,课堂练习3对基因突变的叙述，错误的是()D,31,课堂练习,4,基因重组发生在(),A.减数分裂形成配子的过程中,B.受精作用形成受精卵的过程中,C.有丝分裂形成子细胞的过程中,D.通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中,A,课堂练习4基因重组发生在()A,32,课堂练习,5,关于“一母生九子，九子各不同”的解释错误的是(),A.这种现象会出现在所有生物中,B.与减数分裂过程中的交叉互换有关,C.与精子和卵细胞结合的随机性有关,D.与减数分裂过程中非同源染色体的自由组合有关,A,课堂练习5关于“一母生九子，九子各不同”的解释错误的是(,33,1.,志愿,精神可以表述为一种具体化或日常化的人文精神。作为促进社区发展、社会进步和社会成员个人身心完善的一种价值观念和社会心理，志愿精神在日常生活层面的实际体现形式就是志愿行动。志愿精神的兴起，作为一种独特的社会文化形式，体现了在不同层面上的功能。,2.,礼,、乐与城市文明有密切关系，这可从什么是文明，文明与城市的关系，以及什么是城市文明的核心内容等角度加以认识与阐释。,3,小说开头的环境描写和简单的人物对话，交代了“他”的身份和家庭生活状况，也照应结尾，凸显人物品质。,4,媳妇为了“他”也来到城市，来到工地，找不到合适的进钱门路，就捡起了破烂，为此，她常常抱怨“他”无能。,5,对比是本文主要的表现手法，以媳妇迫于生活压力让丈夫监守自盗与丈夫的断然,拒绝,为对比突出了丈夫的品质。,6.,一,个真性情的人活在一个最冷酷的现实中，一个最洁净的人落在一个最肮脏的泥塘里，一个最遵循内心真实的人面
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