鄧51基因突變與基因重組課件

1、鄧51基因突變與基因重組課件遺傳遺傳生物親代與子代之間，在形態(tài)、生物親代與子代之間，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似的現(xiàn)象。龍生龍，鳳生鳳，老鼠生來(lái)會(huì)打洞龍生龍，鳳生鳳，老鼠生來(lái)會(huì)打洞龍生九子，九子各不同龍生九子，九子各不同變異變異生物體親代與子代之間，生物體親代與子代之間，及子代個(gè)體之間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和及子代個(gè)體之間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。生理功能上產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。鄧51基因突變與基因重組課件第一節(jié)第一節(jié) 基因突變和基因重組基因突變和基因重組鄧51基因突變與基因重組課件 鐮刀型貧血癥是一種遺傳病。患者一旦缺氧，紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥是一種遺傳病?；颊咭坏?/p>

2、缺氧，紅細(xì)胞就變成長(zhǎng)鐮刀型，這樣的細(xì)胞容易破裂而造成溶血性貧血；就變成長(zhǎng)鐮刀型，這樣的細(xì)胞容易破裂而造成溶血性貧血；紅細(xì)胞鐮刀化后，患者血液的粘性增加引起紅細(xì)胞的堆積，紅細(xì)胞鐮刀化后，患者血液的粘性增加引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞，嚴(yán)重可能導(dǎo)致死亡。導(dǎo)致各器官血流的阻塞，嚴(yán)重可能導(dǎo)致死亡。一、基因突變的實(shí)例纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸異常纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸正常 mRNA：氨基酸：氨基酸：結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：正常正常異常異常纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸DNA：突變突變直接原因根本原因血紅蛋白分子的部分氨基酸順序血紅蛋白分子的部分氨基酸順

3、序鄧51基因突變與基因重組課件CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替換替換增添增添缺失缺失DNADNA基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添替換、增添 和缺失和缺失，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。鄧51基因突變與基因重組課件 基因突變一定會(huì)引起生物性狀的改變嗎？基因突變一定會(huì)引起生物性狀的改變嗎？ 思考與討論：思考與討論：突變時(shí)間：突變時(shí)間：DNADNA復(fù)制的時(shí)期復(fù)制的時(shí)期分裂間期分裂間期 一般不能傳給后代 通過(guò)受精作用直接傳給后代有絲分裂間期有絲分裂間期體細(xì)胞體細(xì)胞減減I I間期間期

4、生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞不一定，因?yàn)椋翰灰欢ǎ驗(yàn)椋和蛔兊幕蚓幋a的氨基酸可能相同（密突變的基因編碼的氨基酸可能相同（密碼子的簡(jiǎn)并性）碼子的簡(jiǎn)并性）突變的基因可能不表達(dá)突變的基因可能不表達(dá) 基因突變一般發(fā)生在什么時(shí)期，都能遺傳給后代嗎？基因突變一般發(fā)生在什么時(shí)期，都能遺傳給后代嗎？總體來(lái)說(shuō)，堿基對(duì)的替換相對(duì)于堿基對(duì)的總體來(lái)說(shuō)，堿基對(duì)的替換相對(duì)于堿基對(duì)的增添或缺失對(duì)生物性狀的影響是最小的。增添或缺失對(duì)生物性狀的影響是最小的。CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替換替換增添增添缺失缺失DNADN

5、A鄧51基因突變與基因重組課件1 1、基因突變的本質(zhì)是、基因突變的本質(zhì)是 A.A.染色體上的染色體上的DNADNA變成了蛋白質(zhì)變成了蛋白質(zhì) B.B.染色體上的染色體上的DNADNA變成了變成了RNARNA C. C.染色體上的染色體上的DNADNA減少了或增多了減少了或增多了 D.D.染色體上的染色體上的DNADNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變2 2、如果一個(gè)基因的中部缺失了、如果一個(gè)基因的中部缺失了1 1個(gè)堿基對(duì)個(gè)堿基對(duì). .可能的后果是可能的后果是 A A沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B B翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止 C C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨

6、基酸所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸 D D缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化及時(shí)鞏固及時(shí)鞏固鄧51基因突變與基因重組課件內(nèi)因(自發(fā)突變)DNA 分子復(fù)制發(fā)生偶爾錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變外因(誘發(fā)突變)二、基因突變的原因和特點(diǎn)1.1.基因突變的原因：基因突變的原因：物理因素化學(xué)因素生物因素提高提高突變突變頻率頻率X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒的遺傳物質(zhì)等特別提醒特別提醒: : 我們應(yīng)該保護(hù)環(huán)境我們應(yīng)該保護(hù)環(huán)境, ,遠(yuǎn)離這些因素遠(yuǎn)離這些因素, , 養(yǎng)成良好的飲食養(yǎng)成良好的飲食, ,衛(wèi)生習(xí)慣。衛(wèi)生習(xí)慣。太空育種太空育種巨型南瓜巨型南瓜鄧51基因突變

7、與基因重組課件2. 2. 基因突變的特點(diǎn)：基因突變的特點(diǎn)：普遍性生物界中普遍存在隨機(jī)性個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位不定向性可產(chǎn)生一個(gè)以上等位基因低頻性自然情況下突變的頻率很低多害少利性多數(shù)對(duì)生物有害短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）白化病患者白化病患者 玉米白化苗玉米白化苗人類多指人類多指經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代鄧51基因突變與基因重組課件3. 3. 基因突變的意義：基因突變的意義：A AaA新基因產(chǎn)生的途徑（產(chǎn)生等位基因）生物變異的根本來(lái)源為生物進(jìn)化提供原材料鄧51基因突變與基因重組課件1 1、生物變異的根本來(lái)源是、生物變異的根本來(lái)源是 A A基因重組基因重組

8、B B染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 C C染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異D D基因突變基因突變2 2、有關(guān)基因突變的敘述，正確的是、有關(guān)基因突變的敘述，正確的是 A A不同基因突變的頻率是相同的不同基因突變的頻率是相同的 B B基因突變的方向是由環(huán)境決定的基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C C一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變 D D細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變課堂鞏固課堂鞏固鄧51基因突變與基因重組課件3 3、在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新、在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約的農(nóng)藥后，約9898的甲蟲死了，約的甲蟲死了，約2

9、2的甲蟲生的甲蟲生存下來(lái)，生存下來(lái)的原因是存下來(lái)，生存下來(lái)的原因是A A有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個(gè)體存在有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個(gè)體存在B B以前曾噴過(guò)某種農(nóng)藥，對(duì)農(nóng)藥有抵抗力以前曾噴過(guò)某種農(nóng)藥，對(duì)農(nóng)藥有抵抗力C C約有約有2 2的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子D D生存下來(lái)的甲蟲是身強(qiáng)體壯的年輕個(gè)體生存下來(lái)的甲蟲是身強(qiáng)體壯的年輕個(gè)體4 4、基因、基因A A與與a a1 1、a a2 2、a a3 3之間的之間的關(guān)系如圖關(guān)系如圖, ,該圖不能表明的是該圖不能表明的是 A A、基因突變是不定向的、基因突變是不定向的 B B、等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果、等位基因的出現(xiàn)是基因突變

10、的結(jié)果 C C、正?；蚺c致病基因可以通過(guò)突變而轉(zhuǎn)化、正?；蚺c致病基因可以通過(guò)突變而轉(zhuǎn)化 D D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律鄧51基因突變與基因重組課件三、基因重組基因重組：指生物進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控 制不同性狀的基因的重新組合。自由組合:交叉互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合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局部互換同源染色體上的非姐妹染色體局部互換1.重組來(lái)源：重組來(lái)源：或或自由組合交叉互換aaAABBbbaaAABBbb鄧51基因突變與基因重組課件2. 重組的意義重組的意義動(dòng)動(dòng)腦:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？新的

11、基因型？生物變異的來(lái)源之一生物變異的來(lái)源之一, ,對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義. .是生物多樣性的重要原因之一是生物多樣性的重要原因之一. .鄧51基因突變與基因重組課件基因突變與基因重組對(duì)比：基因突變與基因重組對(duì)比：基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時(shí)間條件意義可能性基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過(guò)程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合|交叉互換）外界條件（物理、化學(xué)、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過(guò)程中減數(shù)分裂為生物的進(jìn)化提供原始材料 生物多樣性的重要原因之一突變頻率低，但普遍

12、存在有性生殖中非常普遍鄧51基因突變與基因重組課件1 1、一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，、一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來(lái)自這種變異主要來(lái)自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異2 2、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 A A減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中 B B受精作用形成受精卵的過(guò)程中受精作用形成受精卵的過(guò)程中 C C有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中 D D通過(guò)嫁接，砧木和接穗愈合的過(guò)程中通過(guò)嫁接，砧木和接穗愈合的過(guò)程中課堂鞏固課堂鞏固鄧51基因突變與基因重組課

13、件基因基因突變突變定義定義原原因因特特點(diǎn)點(diǎn)意義意義應(yīng)用應(yīng)用 堿基對(duì)堿基對(duì)增添增添 缺失缺失 改變改變普遍性普遍性隨機(jī)性隨機(jī)性低頻性低頻性多害少利性多害少利性不定向性不定向性根本根本原因原因外因外因人工誘變育種人工誘變育種知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)鄧51基因突變與基因重組課件7 7、在一個(gè)、在一個(gè)DNADNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則 A.A.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 B.B.不能翻譯不能翻譯 C.C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變?cè)谵D(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變8 8、若某基因原為、若某

14、基因原為303303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為 300300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)基因合個(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，差異可能為成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A A只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變 B B長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變 C C長(zhǎng)度不變，但順序改變長(zhǎng)度不變，但順序改變 D DA A、B B都有可能都有可能鄧51基因突變與基因重組課件教學(xué)參考教學(xué)參考 生物的變異生物的變異的節(jié)引言，主要是概述可遺傳變異的三個(gè)的節(jié)引言，主要是概述可遺傳變異的三

15、個(gè)來(lái)源。充分發(fā)揮前言的承上啟下作用，因?yàn)楸憩F(xiàn)型是基因型來(lái)源。充分發(fā)揮前言的承上啟下作用，因?yàn)楸憩F(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果，不論是基因型還是環(huán)境條件的與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果，不論是基因型還是環(huán)境條件的改變，都可能引起表現(xiàn)型改變，這就是生物的變異?？捎孟赂淖?，都可能引起表現(xiàn)型改變，這就是生物的變異?？捎孟卤韥?lái)表示：表來(lái)表示：鄧51基因突變與基因重組課件教學(xué)參考教學(xué)參考 課文中列舉的人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥課文中列舉的人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥(HbS)(HbS)是說(shuō)明堿基置換的實(shí)例。此是說(shuō)明堿基置換的實(shí)例。此外，血紅蛋白外，血紅蛋白鏈異常的鏈異常的HbWHbW和和HbGHbG兩個(gè)實(shí)例，說(shuō)明堿基對(duì)

16、的增減變化。如兩個(gè)實(shí)例，說(shuō)明堿基對(duì)的增減變化。如HbWHbW是由于是由于鏈基因的信息鏈缺失一個(gè)胞嘧啶堿基鏈基因的信息鏈缺失一個(gè)胞嘧啶堿基C C，使信使，使信使RNARNA單鏈上第單鏈上第138138位氨基酸密碼改變，導(dǎo)致后面的堿基序列前移一個(gè)位點(diǎn)而全部改變位氨基酸密碼改變，導(dǎo)致后面的堿基序列前移一個(gè)位點(diǎn)而全部改變( (如下表如下表) )；HbGHbG鏈異常是因?yàn)樾攀规湲惓Ｊ且驗(yàn)樾攀筊NARNA第第119119位脯氨酸密碼后面，插入了第位脯氨酸密碼后面，插入了第117117119119位位三個(gè)氨基酸密碼。三個(gè)氨基酸密碼。鄧51基因突變與基因重組課件 認(rèn)識(shí)基因突變的定義之后，應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到染色體某

17、個(gè)座位上基因認(rèn)識(shí)基因突變的定義之后，應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到染色體某個(gè)座位上基因突變的結(jié)果，必將產(chǎn)生它的等位基因，由于控制同種性狀的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)新突變的結(jié)果，必將產(chǎn)生它的等位基因，由于控制同種性狀的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)新類型，將導(dǎo)致基因型及其表現(xiàn)型的改變。因此，突變是生物變異的根本來(lái)源，類型，將導(dǎo)致基因型及其表現(xiàn)型的改變。因此，突變是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料。為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料。 基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、稀有性、不定向性和有害性等特點(diǎn)，基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、稀有性、不定向性和有害性等特點(diǎn)，尤其是不定向性基因突變可能產(chǎn)生一系列異質(zhì)的等位基因或非等位基因，這尤其是不定向性

18、基因突變可能產(chǎn)生一系列異質(zhì)的等位基因或非等位基因，這是生物進(jìn)化的重要因素之一。是生物進(jìn)化的重要因素之一。應(yīng)注意的問(wèn)題如下：應(yīng)注意的問(wèn)題如下：1 1基因突變的分類方法有許多種，因?yàn)橥蛔兊脑?、結(jié)果、狀態(tài)、過(guò)程基因突變的分類方法有許多種，因?yàn)橥蛔兊脑?、結(jié)果、狀態(tài)、過(guò)程等既有區(qū)別又互相聯(lián)系。課文中提到的自然突變和誘發(fā)突變，是按照突變生成等既有區(qū)別又互相聯(lián)系。課文中提到的自然突變和誘發(fā)突變，是按照突變生成的過(guò)程劃分的，這種分類僅僅是為進(jìn)一步描述基因突變的特點(diǎn)而鋪墊的兩個(gè)術(shù)的過(guò)程劃分的，這種分類僅僅是為進(jìn)一步描述基因突變的特點(diǎn)而鋪墊的兩個(gè)術(shù)語(yǔ)，因?yàn)橥蛔兊碾S機(jī)性、稀有性、不定向性、有害性等，主要是自然突

19、變的特語(yǔ)，因?yàn)橥蛔兊碾S機(jī)性、稀有性、不定向性、有害性等，主要是自然突變的特點(diǎn)。點(diǎn)。鄧51基因突變與基因重組課件 2 2隨機(jī)性是指自然突變發(fā)生的個(gè)體、部位、基因、時(shí)間等都是隨機(jī)隨機(jī)性是指自然突變發(fā)生的個(gè)體、部位、基因、時(shí)間等都是隨機(jī)的。教材是通過(guò)典型實(shí)例來(lái)闡明突變的時(shí)間和部位是隨機(jī)的。的。教材是通過(guò)典型實(shí)例來(lái)闡明突變的時(shí)間和部位是隨機(jī)的。3 3由于同一個(gè)基因可以在生物的不同個(gè)體上重復(fù)發(fā)生突變，因此基由于同一個(gè)基因可以在生物的不同個(gè)體上重復(fù)發(fā)生突變，因此基因突變有一定的頻率。自然突變頻率極低，但相當(dāng)穩(wěn)定；不同基因的突因突變有一定的頻率。自然突變頻率極低，但相當(dāng)穩(wěn)定；不同基因的突變頻率，差異很大。誘發(fā)突變的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然突變。由于突變頻率變頻率，差異很大。誘發(fā)突變的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然突變。由于突變頻率低，有時(shí)用低，有時(shí)用100100萬(wàn)個(gè)體或配子中的突變數(shù)目來(lái)表示突變率。教學(xué)時(shí)可用下萬(wàn)個(gè)體或配子中的突變數(shù)目來(lái)表示突變率。教學(xué)時(shí)可用下表中玉米粒色等基因的突變，來(lái)說(shuō)明自然突變率極低的特征。表中玉米粒色等基因的突變，來(lái)說(shuō)明自然突變率極低的特征。鄧51基因突變與基因重組課件 4 4突變的有害性是由于該突變嚴(yán)重影響到相應(yīng)蛋白質(zhì)的活性甚至使蛋突變的有害性是由于該突變嚴(yán)重