5基因突變和基因重組課件

既然遺傳物質能夠穩(wěn)定地傳給后代，后代為什么會與親代有一定差別？你已經知道，基因的自由組合會使后代產生變異。那么，在生物繁殖過程中，基因本身會不會改變呢？染色體的整體或局部會不會增加或減少呢？人類自古以來就面臨著遺傳病的困擾。遺傳病產生的原因是什么？怎樣防治遺傳??？人類基因組計劃將幫助人們在基因水平上認識和防治各種遺傳病，使人類更好地把握自己的命運。第5章基因突變及其他變異§5—1基因突變和基因重組【問題探討】抄寫錯誤三位同學在抄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT”(貓坐在草席上)時，分別抄成了右圖中的句子。請將抄寫的句子與原句進行比較，看看意思發(fā)生了哪些變化？

·阿拉伯茶坐在草席上

·帽子坐在草席上

·貓在草席上討論：假如在DNA分子的復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？可能對生物體產生什么影響？思考與討論鐮刀型細胞貧血癥是一種遺傳病。正常人的紅細胞是中央微凹的圓餅狀，而鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞卻是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細胞易破裂，導致溶血性貧血，嚴重時引起死亡。對患者紅細胞的分析研究發(fā)現(xiàn)，在組成血紅蛋白的多肽鏈上發(fā)生了氨基酸的替換：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1.圖中哪一個氨基酸發(fā)生了改變？2.研究發(fā)現(xiàn)，這個氨基酸的變化是由于控制合成血紅蛋白的

DNA

的堿基序列發(fā)生了改變。右圖是鐮刀型細胞貧血癥病因的圖解，請查閱密碼子表，完成右欄的圖解。3.按圖解說明鐮刀型細胞貧血癥的病因，想一想它能否遺傳？怎樣遺傳？§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

⑴實例：纈氨酸谷氨酸AUAT§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

⑴實例：⑵基因突變的概念：⑶突變基因的遺傳：

①基因突變若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。

②若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳。

誘變因素可分為：

①物理因素：如紫外線、X射線、其他輻射(能損傷DNA分子)。

②化學因素：亞硝酸、堿基類似物等(能改變核酸的堿基)。

③生物因素：某些病毒的核酸(能影響宿主細胞的DNA)?！?—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：指由外界因素誘發(fā)的基因突變。相關資料1927年，美國遺傳學家繆勒(H.J.Muller,1890-1967)發(fā)現(xiàn)，用X射線照射果蠅，后代發(fā)生突變的個體數大大增加。同年，又有科學家用X射線和γ射線照射玉米和大麥的種子，也得到類似的結果。此后，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，易誘發(fā)基因突變并提高突變頻率的誘變因素，還有亞硝酸、堿基類似物等物質，以及某些病毒。浙江農科院60COγ射線種植房繆勒

討論：為什么在強烈的日光下要涂抹防曬霜，做X射線透視的醫(yī)務人員要穿防護衣？

⑴誘發(fā)突變：§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：

⑴誘發(fā)突變：⑵自發(fā)突變：在沒有外來因素的影響時，因DNA分子偶爾發(fā)生復制錯誤、堿基改變等自發(fā)產生的基因突變?！?—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：＊特點：由于自然界誘發(fā)基因突變的因素很多，基因突變還可以自發(fā)產生，因此，基因突變在生物界是普遍存在的。人的紅綠色盲棉花的短果枝水稻的矮稈牛犢的白色皮毛果蠅的白眼人的白化病

⑴普遍性：§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：＊特點：

⑴普遍性：⑵隨機性：⑶不定向性：表現(xiàn)為一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產生一個以上的等位基因。且突變方向與環(huán)境間沒有明確的因果關系。A＋(灰色)Aγ(黃色)a

(黑色)基因突變§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：＊特點：

⑴普遍性：⑵隨機性：⑶不定向性：⑷低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。相關資料在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。據估計，在高等生物中，大約105～108個生殖細胞中，才會有一個發(fā)生基因突變。雖然基因突變的頻率很低，但是當一個種群內有許多個體時，就有可能產生各種各樣隨機突變，足以提供豐富的可遺傳的變異：例如，在適宜條件下，生長了1～2d的大腸桿菌培養(yǎng)物中，約有細胞109個/mL。即使DNA復制的錯誤率只有10-9(每連接109個核苷酸才可能發(fā)生一個錯誤)，但在整個群體中，僅僅由于DNA復制的差錯就可能發(fā)生幾百萬個突變，可能包含大腸桿菌基因的上千種變異形式。這些變異有可能影響大腸桿菌的生存，但也有極少數可能增強大腸桿菌的生存能力，如獲得對某些抗生素的抗性。與眾不同的白化綠海龜§5—1基因突變和基因重組·基因突變＊基因突變的實例：

＊發(fā)生原因：＊特點：＊意義：

①基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源。

②是生物進化的原始材料?！?—1基因突變和基因重組·基因突變·基因重組＊基因重組：是指生物體在進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因(非等位基因)的重新組合。

⑴自由組合：在通過減數分裂形成配子時(減Ⅰ后期)，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。⑵交叉互換：在通過減數分裂形成配子時(減Ⅰ前期，四分體時期)，位于同源染色體上的等位基因，有時會隨非姐妹染色單體的交換而交換，導致染色單體上的基因重組。CCccAABbaaBbABCABcabCabcAbCAbcaBCaBc配子：減數分裂AABBaabbCCccABCABcabCabc配子：減數分裂思考與討論1.人的體細胞中有23對染色體，請你根據自由組合定律計算，一位父親可能產生多少種染色體組成不同的精子，一位母親可能產生多少種染色體組成不同的卵細胞？。2.即使不考慮基因突變，如果要保證子女中有兩個所有基因完全相同的個體，子女的數量至少應是多少？3.你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多樣性嗎？§5—1基因突變和基因重組·基因突變·基因重組＊基因重組：

＊影響：使子代個體具有多樣性。貓由于基因重組而產生的毛色變異§5—1基因突變和基因重組【基礎2】下列屬于可遺傳的變異的是()A．由于水肥充足，小麥出現(xiàn)穗多粒大的性狀B．紫外線照射使人患皮膚癌C．在棕色獼猴的自然種群中出現(xiàn)了白色的獼猴D．人由于曬太陽而使皮膚變黑C【基礎1】判斷下列表述是否正確。

⑴基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的()⑵基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型()

⑶基因重組可以產生新的性狀()√×ק5—1基因突變和基因重組【基礎3】同無性生殖相比，有性生殖產生的后代具有更大的變異性，其根本原因是()A．基因突變頻率更高B．產生新的基因組合機會多C．產生許多新的基因D．更容易受環(huán)境影響而發(fā)生變異B【基礎4】下列關于基因重組的說法，不正確的是()A．基因重組是生物變異的根本來源B．基因重組能夠產生多種基因型C．基因重組發(fā)生在有性生殖是過程中D．非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組A§5—1基因突變和基因重組【拓展1】癌細胞的特點之一