高中生物 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修2.ppt

第1節(jié)基因突變和基因重組 第5章基因突變及其他變異 高中生物多媒體教學(xué)課件 表現(xiàn)型 基因型 環(huán)境條件 改變 改變 改變 復(fù)習(xí) 表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系 引入 生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異 普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中 給予充足的陽(yáng)光和水分 結(jié)出的是粒多飽滿的種子 但是再把這些種子種下去結(jié)出的仍就是普通的種子 不可遺傳的變異 太空椒 經(jīng)過(guò)太空遨游 也就是經(jīng)過(guò)輻射的 和普通椒相比 太空椒具有明顯的優(yōu)勢(shì) 果實(shí)肥大 把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒 可遺傳的變異 變異類型 可遺傳的變異 不遺傳的變異 基因突變 染色體變異 基因重組 僅僅由環(huán)境不同引起 遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變 不能進(jìn)一步遺傳給后代 由于生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 其后代將繼承這種改變 生物變異的類型 1 下面敘述的變異現(xiàn)象 可遺傳的是a 由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀b 果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀c 用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊 得到的果實(shí)無(wú)籽d 開(kāi)紅花的一株豌豆自交 后代部分植株開(kāi)白花 d 精典例題 1910年 赫里克醫(yī)生的診所來(lái)了一位黑人病人 病人臉色蒼白 四肢無(wú)力 是嚴(yán)重的貧血病患者 醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物 但對(duì)這個(gè)病人無(wú)效 對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn) 紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形 而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形 稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥 一 基因突變 一 基因突變的實(shí)例 為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢 隨著分子遺傳學(xué)的崛起 已經(jīng)查明dna分子中的一組堿基由ctt變成cat 1956年 英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白有兩條肽鏈 共四條 上 第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代 正常 異常 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 脯氨酸 纈氨酸 谷氨酸 思考與討論 谷氨酸 纈氨酸 正常 異常 原因 原因 根本 直接 增添 缺失 替換 dna分子中發(fā)生堿基對(duì)的 和 而引起的的改變 增添 缺失 替換 基因結(jié)構(gòu) 一 基因突變的概念 思考與討論 由于堿基對(duì)的改變 是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變 基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎 2 在一個(gè)dna分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì) 則a 不能轉(zhuǎn)錄b 不能翻譯c 在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變d 在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變3 若某基因原為303對(duì)堿基 現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變 成為300個(gè)堿基對(duì) 它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較 差異可能為a 只相差一個(gè)氨基酸 其他順序不變b 長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外 其他順序也有改變c 長(zhǎng)度不變 但順序改變d a b都有可能 d d 精典例題 二 基因突變發(fā)生的時(shí)間 why 細(xì)胞周期中的分裂間期 a 有絲分裂間期 b 減數(shù)第一次分裂間期 體細(xì)胞 生殖細(xì)胞 中可以發(fā)生基因突變 但一般不能傳給后代 中也可以發(fā)生基因突變 可以通過(guò)受精作用直接傳給后代 dna在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤 三 基因突變的原因 物理因素 化學(xué)因素 生物因素 基因突變的原因 x射線 激光等 亞硝酸和堿基類似物等 病毒和某些細(xì)菌等 四 基因突變的類型 1 按來(lái)源分 與 2 按突變后對(duì)生物個(gè)體的影響分 自然突變 誘發(fā)突變 有利突變 有害突變 中性突變 3 按表現(xiàn)條件分顯性突變和隱性突變 棉花正常枝 短果枝果蠅紅眼 白眼長(zhǎng)翅 殘翅家鴿羽毛白色 灰紅色人正常色覺(jué) 色盲正常膚色 白化病 你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn) 常見(jiàn)突變性狀 一在生物界普遍存在 討論與思考 短腿安康羊 中 玉米白化苗 人類多指 以植物的個(gè)體發(fā)育為例 基因突變發(fā)生的時(shí)期與突變性狀在生物體的表現(xiàn)部位及范圍大小有沒(méi)有關(guān)系 有什么關(guān)系 突變發(fā)生的時(shí)間越早 表現(xiàn)突變的部分越多 突變發(fā)生的時(shí)期越晚 表現(xiàn)突變的部分越少 基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期 哪些細(xì)胞 dna 基因能發(fā)生基因突變 有 二在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生 小資料 三突變率低 五基因突是不定向的 五 基因突變的特點(diǎn) 自然界的不同物種 不同個(gè)體中廣泛存在 可發(fā)生在同一個(gè)體的任何發(fā)育時(shí)期 同一細(xì)胞內(nèi)的任何dna分子 同一dna分子上的任何基因 自然界突變率很低 10 5 10 8 普遍性 隨機(jī)性 低頻性 一個(gè)基因可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因 不定向性 六 基因突變的意義 生物變異的根本來(lái)源 為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料 能使生物的性狀出現(xiàn)差別 以適應(yīng)不同的外界環(huán)境 是生物進(jìn)化的重要因素之一 基因突變的結(jié)果 使一個(gè)基因變成它的等位基因 成功率低 有利個(gè)體往往不多 需大量處理材料 why 七 人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用 誘變意義 是創(chuàng)造動(dòng) 植物新品種和微生物新類型的重要方法 2 優(yōu)點(diǎn) 提高突變率 縮短育種周期 大幅度改良某些性狀 3 缺點(diǎn) 物理因素 x射線 射線 紫外線 激光等化學(xué)因素 亞硝酸 硫酸二乙酯等 1 常用的方法 這種太空南瓜王最大能長(zhǎng)到200多公斤 在生長(zhǎng)繁殖期高峰時(shí) 南瓜每天能增大5公斤 4 實(shí)例 黑農(nóng)五號(hào) 大豆高產(chǎn)青霉菌株太空椒 一母生九仔 連母十個(gè)樣 這種個(gè)體的差異 主要是什么原因產(chǎn)生的 基因重組 二 基因重組 1 概念 在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中 控制不同性狀的基因的自由組合 2 類型 基因的自由組合 基因的互換 非同源染色體上的非等位基因的自由組合 同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換 后一頁(yè) 非同源染色體上的非等位基因自由組合 一種具有20對(duì)等位基因 這20對(duì)等位基因分別位于20對(duì)同源染色體上 的生物進(jìn)行雜交時(shí) f2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有種 a a b b a a b b ab和ab ab和ab 上一頁(yè) 220 1048576 a a b b a a b b 同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換 上一頁(yè) 3 意義 通過(guò)有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源 是生物多樣性的重要原因之一 基因重組能否產(chǎn)生新的基因 基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別 1 基因突變 基因 改變 它 新的基因發(fā)生時(shí)期 特點(diǎn) 普遍性 隨機(jī)性 多數(shù)有害 不定向性 2 基因重組 控制不同性狀的 新基因 可形成新的 發(fā)生時(shí)期 特點(diǎn) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 能產(chǎn)生 細(xì)胞分裂間期 dna復(fù)制時(shí) 突變率低 基因重新組合 不產(chǎn)生 基因型 有性生殖過(guò)程中 減數(shù)分裂 非常豐富 1 生物變異的根本來(lái)源是a 基因重組b 染色體數(shù)目變異c 染色體結(jié)構(gòu)變異d 基因突變2 基因重組發(fā)生在a 減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中b 受精作用形成受精卵的過(guò)程中c 有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中d 通過(guò)嫁接 砧木和接穗愈合的過(guò)程中 d a 3 上