高中生物4.1.1基因重組和基因突變課件1浙科版必修2

1、一、基因重組一、基因重組1定義：是指具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體定義：是指具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)展有性生殖時(shí)，控制不同性狀的基因重新組合，進(jìn)展有性生殖時(shí)，控制不同性狀的基因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過(guò)程。導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過(guò)程。2類型類型非同源染色體上的非等位非同源染色體上的非等位基因自由組合基因自由組合AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換部交換(1)發(fā)生時(shí)間發(fā)生時(shí)間寫(xiě)出相應(yīng)細(xì)胞所處的時(shí)間：寫(xiě)出相應(yīng)細(xì)胞所處的時(shí)間：減數(shù)第一次分裂四減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期分體時(shí)期，減數(shù)，減數(shù)第一次分裂的后期第一次分裂的后期。

2、(2)類型類型a.同源染色體上同源染色體上非姐妹染色單體非姐妹染色單體之間交換。之間交換。b.非同源染色體上的非同源染色體上的非等位基因非等位基因之間自由組合。之間自由組合。3意義意義導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)根底。進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)根底?；蛑亟M能產(chǎn)生新的基因嗎？能產(chǎn)生新的性狀嗎？基因重組能產(chǎn)生新的基因嗎？能產(chǎn)生新的性狀嗎？基因重組不能產(chǎn)生新的基因，但可產(chǎn)生新的基因基因重組不能產(chǎn)生新的基因，但可產(chǎn)生新的基因型。故基因重組不能產(chǎn)生新的性狀，但能產(chǎn)生新型。故基因重組不能產(chǎn)生新的性狀，但能產(chǎn)生新的性狀組合。的性狀組合。各種生物

3、都可以發(fā)生基因重組嗎？舉例說(shuō)明。各種生物都可以發(fā)生基因重組嗎？舉例說(shuō)明。不是。進(jìn)展有性生殖的生物可發(fā)生基因重組；病毒、不是。進(jìn)展有性生殖的生物可發(fā)生基因重組；病毒、原核生物均不進(jìn)展有性生殖，故不發(fā)生基因重組。原核生物均不進(jìn)展有性生殖，故不發(fā)生基因重組。二、基因突變二、基因突變 1概念概念基因內(nèi)部基因內(nèi)部核酸核酸分子上的特定分子上的特定核苷酸核苷酸序列發(fā)生改變序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過(guò)程。的現(xiàn)象或過(guò)程。2實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)DNA分子上堿基對(duì)的缺失、增加或替換都可以引分子上堿基對(duì)的缺失、增加或替換都可以引起核苷酸序列的變化，因而引起基因構(gòu)造的改變。起核苷酸序列的變化，因而引起基因構(gòu)造的改變。替換替換增添增添缺失

4、缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段堿基對(duì)的增添、缺失或堿基對(duì)的增添、缺失或改變，改變了遺傳信息。改變，改變了遺傳信息。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 3意義意義是生物變異的是生物變異的根本來(lái)源根本來(lái)源，對(duì)，對(duì)生物進(jìn)化生物進(jìn)化和選育和選育新品種具有重要意義。新品種具有重要意義。4類型類型(1)劃分依據(jù)劃分依據(jù)基因突變對(duì)基因突變對(duì)表現(xiàn)型表現(xiàn)型的影響。的影響。 影響范圍影響范圍導(dǎo)致后果導(dǎo)致后果

5、實(shí)例實(shí)例生物的生物的形形態(tài)結(jié)構(gòu)態(tài)結(jié)構(gòu) 表現(xiàn)型表現(xiàn)型出現(xiàn)明顯出現(xiàn)明顯差異差異果蠅的紅眼果蠅的紅眼突變?yōu)榘籽弁蛔優(yōu)榘籽凵锏纳锏拇x過(guò)程謝過(guò)程 某個(gè)特定某個(gè)特定生化生化功功能的改變或喪失能的改變或喪失人類的苯丙人類的苯丙酮尿癥酮尿癥生物個(gè)體生物個(gè)體活力活力活力下降，甚至活力下降，甚至死亡死亡鐮刀型細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥貧血癥三者關(guān)系三者關(guān)系 嚴(yán)格的講，任何突變都是嚴(yán)格的講，任何突變都是生化突變生化突變形態(tài)突變形態(tài)突變生化突變生化突變致死突變致死突變(2)類型類型所有生物所有生物不同階段不同階段任何細(xì)胞任何細(xì)胞(2)多方向多方向性性染色體某一位置上的基因可以向不同的方向突染色體某一位置上的基因可以

6、向不同的方向突變成它的變成它的等位基因等位基因。5.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)普遍普遍性性很低很低隱性基因隱性基因(3)稀有性稀有性自然狀態(tài)下，生物的基因突變頻率一般是自然狀態(tài)下，生物的基因突變頻率一般是_的。的。(5)有害有害性性大多數(shù)大多數(shù)的基因突變會(huì)給生物帶來(lái)不利的影響。的基因突變會(huì)給生物帶來(lái)不利的影響。 (4)可逆可逆性性顯性基因顯性基因(2)類型類型 。 。(1)誘因誘因物理因素：如各種射線的照射、物理因素：如各種射線的照射、 等。等?；瘜W(xué)因素：如亞硝酸、化學(xué)因素：如亞硝酸、 等。等。生物因素：如生物因素：如 等。等。溫度劇變溫度劇變堿基類似物堿基類似物麻疹病毒麻疹病毒自發(fā)突變自發(fā)突變誘發(fā)突變誘

7、發(fā)突變6誘發(fā)基因突變的因素誘發(fā)基因突變的因素缺失缺失 7基因突變的機(jī)理基因突變的機(jī)理(1)機(jī)理機(jī)理mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)遺傳性狀遺傳性狀DNAA U C C G C A A C C GC 異亮氨酸異亮氨酸精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T T G G C G A A C C G C 堿基對(duì)堿基對(duì)替換替換精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A C C G C 蘇氨酸蘇氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸堿基對(duì)缺失堿基對(duì)缺失A C C G C T G G C G

8、 A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA正常正常堿基對(duì)增添堿基對(duì)增添異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸異亮氨酸異亮氨酸 脯氨酸脯氨酸病癥病癥a細(xì)胞形狀：患者紅細(xì)胞由中央微凹的圓餅狀變細(xì)胞形狀：患者紅細(xì)胞由中央微凹的圓餅狀變?yōu)殓牭稜?；為鐮刀狀；b特點(diǎn)：易發(fā)生紅細(xì)胞破裂，使人嚴(yán)重貧血而死特點(diǎn)：易發(fā)生紅細(xì)胞破裂，使人嚴(yán)重貧血而死亡。亡。(2)實(shí)例實(shí)例人類的鐮刀形細(xì)胞貧血癥人類的鐮刀形細(xì)胞貧血癥病因圖解病因圖解血紅蛋白血紅蛋白 正常正常 異常異常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈

9、氨酸mRNADNACTT突變突變 紅細(xì)胞紅細(xì)胞 圓餅狀圓餅狀 鐮刀型鐮刀型GAAGUACATGAAGTA(1)遺傳信息一定改變?；蛲蛔兪侵富蛑袎A基遺傳信息一定改變。基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失和替換，基因中脫氧核苷酸的排對(duì)的增添、缺失和替換，基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。發(fā)生基因突變后，遺傳信列順序代表遺傳信息。發(fā)生基因突變后，遺傳信息會(huì)發(fā)生改變。息會(huì)發(fā)生改變。(2)生物性狀不一定發(fā)生改變。發(fā)生堿基對(duì)的改變生物性狀不一定發(fā)生改變。發(fā)生堿基對(duì)的改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不改變蛋白質(zhì)時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不改變蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，不改變生物的性狀；發(fā)生隱性中的氨基酸序列，不改變生物的性狀；發(fā)生隱性突變時(shí)，生物的性狀也不一定改變。突變時(shí)，生物的性狀也不一定改變?；蛲蛔円欢〞?huì)改變遺傳信息和生物性狀嗎？試分基因突變一定會(huì)改變遺傳信息和生物性狀嗎？試分析原因。析原因。項(xiàng)目項(xiàng)目基因突變基因突變基因重組基因重組發(fā)生發(fā)生時(shí)間時(shí)間有絲分裂間期、減數(shù)第一次有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期分裂前的間期減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂發(fā)生發(fā)生原因原因在一定外界或內(nèi)部因素作用在一定外界或內(nèi)部因素作用下，下，DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)分子中發(fā)生堿基對(duì)的替