51-基因突变和基因重组总结

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5章 基因突变及其他变异,生化危机中消失的异形,鹦鹉体色的变异,一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出了4只体色迥异的小鹦鹉。,同一窝诞生的小猫和小狗,太空佛手茄子,这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长生殖期顶峰时，南瓜每天能增大5公斤。,生物存在普遍的变异现象,太空椒经过太空游览，也就是经过辐射的和一般椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种子下去后结出的仍是太空椒。,可遗传的变异,一个肥胖的人变瘦了，但这种变瘦不会遗传给他的子代。,不行遗传的变异,变异的类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有转变，不能遗传给后代。,由于细胞中遗传物质发生了转变，可以遗传给后代,生物变异的类型,第1节 基因突变和基因重组,正常型红细胞(左)与镰刀型红细胞(右),正常人的红细胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。这样的红细胞简洁裂开，使人患溶血性贫血，严峻时会导致死亡。,血红蛋白是由四条多肽链组成.争论证明，在整个多肽链的574个氨基酸中，病者与正常人的573个氨基酸是一样的。所不同的是一个谷氨酸被缬氨酸替代，因而引起血红蛋白构造特别。,1956年，英国科学家英格拉姆觉察镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链共四条上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,特别,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,C T T,G A A,C,A,T,G,T,A,G A A,G,U,A,DNA,mRNA,蛋白质,氨基酸,谷氨酸,正常,缬氨酸,不正常,基因突变,缘由分析,血红蛋白分子的多肽链上一个,谷氨酸,被一个,缬氨酸,替换。,C T T,G A A,C,A,T,G,T,A,掌握合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了转变。,即：镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因_发生了转变导致血红蛋白分子转变而产生的。,基因突变,分子构造,缘由分析,碱基对的替换,碱基对的替换,1、直接缘由：,2、根本缘由：,DNA,A U C C G C,A C C G,C A,苏氨酸,丙氨酸,mRNA,A T C C G C,T A G G C G,正常,异亮氨酸,精氨酸,碱基对缺失,A C C G C A,T G G C G T,碱基对缺失,A T,A,C C G C,T A G G C,G,T A,T,G G C G,DNA,A T C C G C,A U C C G C,A U,A,C C G,C,mRNA,正常,碱基对增加,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,脯氨酸,碱基对增加,增加,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、和 ，而引起的 的转变。,替换,增加,缺失,基因构造,基因突变的概念,物理因素：,如,X,射线、射线、紫外线、激光等。,化学因素：是指能够与DNA分子起作用而转变DNA分,子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物。,生物因素：,包括病毒和某些细菌等。,基因突变的外因：,基因突变的内因：,DNA分子复制间或发生错误,基因突变的缘由,细胞分裂的间期,基因突变都能遗传给后代吗？,发生在体细胞中,发生在配子中,一般不能传给后代,可以通过受精作用传给后代,基因突变一般发生在细胞周期的什么时期呢？,问题1,问题2,基因突变结果,基因突变产生新的基因,使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起肯定的表现型的变化.,新基因,等位基因,D,d,1普遍性,无论是低等生物，还是高等的动植物以及人，都可能发生基因突变。基因突变在自然界的物种中广泛存在。人的白化病、色盲、糖尿病；果蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿；家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的短果枝等),基因突变的,特点,：,2随机性,可以发生在个体发育的任何时期,可以发生在不同的DNA分子上,可以发生在同一DNA分子的不同部位,3低频性,自然状态下，基因突变频率低,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,应用：1945年爱尔兰科学家费来明制造青霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，价格下降到原来的几万分之一。,紫外线照,射处理,提高突变的频率人工诱变,太空椒和太空南瓜,远离辐射，预防突变癌变,4多害少利性,基因突变打破了生物对环境的适应性。所以一般基因突变会产生不利的影响，被淘汰或是死亡，但有极少数会使物种增加适应性。,5不定向性,一个基因可以产生一个或多个等位基因。,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,自然条件下,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，也有中性突变,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,突变的方向与环境不确定的因果关系,。,不定向性：,基因突变的意义,它是产生新基因的途径；,生物变异的根原来源；,是生物进化的原始材料。,中性突变学说 碱基转变不肯定引起变异,一个氨基酸有多个密码子；,一些DNA片段不携带遗传信息；,一些蛋白质中的氨基酸种类转变，不肯定影响其正常功能。,扩展思考,基因突变肯定会引起蛋白质的转变吗？,C C T,G G A,C C,A,G G,T,基因突变,甘氨酸,不肯定,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,P,F,1,黄色圆粒,F,2,黄色圆粒 绿色皱粒,绿色圆粒 黄色皱粒,孟德尔关于两对相对性状的杂交试验,黄色圆粒,绿色皱粒,有性生殖,基因重组,概念,基因重组是通过 过程实现的。,在生物体进展有性生殖的过程中,掌握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,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,方式1：,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,方式2：,1、基因重组有新的基因产生吗？有新的性状产生吗？,没有新的基因产生，也没有新的性状产生。只是掌握不同性状的基因重新组合。,2、与基因突变相比较，基因重组有何意义？,基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要缘由，对生物的进化有重要的意义。,思考：,基因突变和基因重组的区分,基因突变,基因重组,本质,发生,时间,发生,可能,意义,基因的分子构造发生转变，产生了新基因，消失新性状,不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生,新的基因型,，使性状重组,细胞分裂,间期,DNA复制时,减数第一次分裂,过程中,可能性,很小,特别普遍,生物变异的根原来源,生物变异的来源之一,课 堂 练 习,1.一种植物在正常状况下只开红花，但偶然会消失一朵白花，假设将白花种子种下去，它的后代全部开白花，消失这种现象的缘由是(,A.自然杂交 B.自然选择,C.基因突变 D.基因重组,2.进展有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着肯定的差异的主要缘由是 ,A.基因重组 B.基因突变,C.染色体变异 D.生活条件转变,C,A,3.以下有关基因突变的说法，不正确的选项是()A.自然条件下，一种生物的突变率是很低的B.生物所发生的基因突变一般都是有利的C.基因突变在自然界的中广泛存在D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的,主要来源,B,4.利用激光对DNA进展修复，生物学上称之为 ,A.基因突变 B.基因重组,C.基因互换 D.染色体变异,A,5、人类能遗传的基因突变常发生在,A.减数第一次分裂 B.四分体时期,C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期,6、基因突变的缘由是：,A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA削减了或增多了 D.染色体上的DNA构造发生了局部转变,7、假设某基因原为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，其他挨次不变,B长度相差一个氨基酸外，其他挨次也有转变,C长度不变，但挨次转变,DA、B都有可能,8、在一个DNA分子中假设插入了一个碱基对，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转变,D.在转录时造成插入点以后的遗传密码转变,