第五章基因突變和基因重組詳解演示文稿

第五章第節(jié)基因突變和基因重組詳解演示文稿本文檔共51頁；當前第1頁；編輯于星期六\11點21分優(yōu)選第五章第節(jié)基因突變和基因重組本文檔共51頁；當前第2頁；編輯于星期六\11點21分紅花的后代變了藍紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢？遺傳物質發(fā)生了改變藍紫色花的后代仍是藍紫色本文檔共51頁；當前第3頁；編輯于星期六\11點21分2、變異的類型（2）、可遺傳變異遺傳物質發(fā)生改變而引起的變異（1）、不可遺傳變異環(huán)境因素造成的，未引起生物體內遺傳物質變化的變異3、可遺傳變異的三種來源:基因突變基因重組染色體變異本文檔共51頁；當前第4頁；編輯于星期六\11點21分表現型基因型環(huán)境（不可遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？基因重組染色體變異基因突變（遺傳物質未發(fā)生改變）（遺傳物質發(fā)生改變）（可遺傳的變異）本文檔共51頁；當前第5頁；編輯于星期六\11點21分5.1基因突變和基因重組第5章基因突變及其他的變異本文檔共51頁；當前第6頁；編輯于星期六\11點21分一、基因突變基因突變的實例——鐮刀型細胞貧血癥正常紅細胞鐮刀型貧血癥

資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而破裂的現象，引起嚴重貧血而造成死亡。本文檔共51頁；當前第7頁；編輯于星期六\11點21分正常異?！彼幔劝彼幔劝彼帷?/p>

…－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…

1949年，美國鮑林博士首先意識到，紅細胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細胞變形?？茖W史二本文檔共51頁；當前第8頁；編輯于星期六\11點21分[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）

1956年，英國科學家英格拉姆發(fā)現鐮刀型細胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。本文檔共51頁；當前第9頁；編輯于星期六\11點21分根本原因直接原因：？根本原因：？病因：兩面凹的圓餅狀性狀谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質蛋白質GUA…………纈氨酸異常蛋白質鐮刀型CATGTA…………病因分析直接原因本文檔共51頁；當前第10頁；編輯于星期六\11點21分ATCCGTAGGC缺失（正?；蚱危┨鎿Q增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGC12345比一比本文檔共51頁；當前第11頁；編輯于星期六\11點21分1、基因突變的概念:一、基因突變由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因結構的改變。思考：某生物發(fā)生了基因突變后,基因結構（或遺傳信息）

；基因數量

。

2、基因突變的本質：本質：基因中脫氧核苷酸的種類，數量和排列順序發(fā)生了改變。質變而非量變本文檔共51頁；當前第12頁；編輯于星期六\11點21分3、基因突變對蛋白質結構的影響思考：基因突變，是否一定會影響蛋白質結構呢？本文檔共51頁；當前第13頁；編輯于星期六\11點21分ＡＡ甲乙丙丁DNA堿基對替換，不一定引起蛋白質結構的改變。結論:探究：若DNA堿基對替換，是否一定引起蛋白質結構的改變？本文檔共51頁；當前第14頁；編輯于星期六\11點21分···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA堿基對增添···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···異亮氨酸脯氨酸探究：堿基對增添會導致蛋白質的結構改變嗎？DNA

···ATCCGC···

正常異亮氨酸精氨酸氨基酸本文檔共51頁；當前第15頁；編輯于星期六\11點21分[探究]堿基對的缺失會導致蛋白質的變化嗎?···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①①②···A

CCGC···

···TGGCG···堿基對缺失比一比：哪種基因突變對蛋白質的影響最小？本文檔共51頁；當前第16頁；編輯于星期六\11點21分鞏固練習1．(08上海高考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）

A．第6位的C被替換為T B．第9位與第10位之間插入1個TC．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個TB本文檔共51頁；當前第17頁；編輯于星期六\11點21分A.有絲分裂間期B.減數第一次分裂間期體細胞可以發(fā)生基因突變生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）3、基因突變發(fā)生的時間1、“神七”帶一批種子上天進行育種，你選“干種子”還是“萌動的種子”？為什么？DNA的復制2、DNA的復制發(fā)生在什么時間？分裂間期體細胞可以發(fā)生基因突變嗎？生殖細胞可以發(fā)生基因突變嗎？體細胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？生殖細胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？本文檔共51頁；當前第18頁；編輯于星期六\11點21分物理因素化學因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物4、引起基因突變的因素病毒，某些細菌等外因內因：DNA分子復制時偶爾發(fā)生錯誤，使基因結構發(fā)生改變提高突變頻率本文檔共51頁；當前第19頁；編輯于星期六\11點21分細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病你認為突變有什么特點？常見突變性狀：a、在生物界普遍存在；討論與思考玉米白化苗人類多指5、基因突變有何特點？短腿安康羊（中）本文檔共51頁；當前第20頁；編輯于星期六\11點21分開花結果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期b、在生物體內隨機發(fā)生；[探究]基因突變有何特點？思考①②③④⑤“基因突變的隨機性”與“基因突變發(fā)生在DNA分子復制時”是否矛盾？本文檔共51頁；當前第21頁；編輯于星期六\11點21分c、基因突變是不定向的[探究]基因突變有何特點？經誘變處理的紫色種子產生的子代種子經誘變處理的黑色家鼠產生的子代顯性突變隱性突變說明：雖然基因突變是不定向的，但是其結果是產生了它的等位基因，也就是說，基因突變是朝著其等位基因(控制一種性狀)的方向進行突變。例如，控制小鼠毛色的灰色基因（A＋）可以突變成黃色基因，也可以突變成黑色基因。但是每一個基因的突變，都不是沒有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突變，只限定在色素的范圍內，不會超出這個范圍。本文檔共51頁；當前第22頁；編輯于星期六\11點21分基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料d、突變率低；[探究]基因突變有何特點？1、基因突變的普遍性與低頻率性是否矛盾？本文檔共51頁；當前第23頁；編輯于星期六\11點21分白化病患者有害的基因突變白化玉米苗畸形的雛鴨人類的多指本文檔共51頁；當前第24頁；編輯于星期六\11點21分高產大豆高產青霉菌株太空椒（左）有利的基因突變本文檔共51頁；當前第25頁；編輯于星期六\11點21分白化苗e、

大多數突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進化過程的產物，它們與環(huán)境取得了高度的協調。[探究]基因突變有何特點？另外：

突變對生物體本身的利害具有相對性的本文檔共51頁；當前第26頁；編輯于星期六\11點21分5、基因突變的特點

①普遍性:自然界的物種中廣泛存在(所有生物都可能發(fā)生)

②隨機性:可發(fā)生在任何時期③不定向性：

④突變率低:自然界突變率很低：10－5~10-8

⑤多害少利性:(打破對環(huán)境的適應性)多數有害,少數有利6、基因突變的結果：產生它的等位基因本文檔共51頁；當前第27頁；編輯于星期六\11點21分思考：7、基因突變是否一定會對生物性狀產生影響？基因突變不影響后代性狀原因：①若基因突變發(fā)生后，由于密碼子的簡并性，突變后仍對應同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀不改變。②若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。不一定本文檔共51頁；當前第28頁；編輯于星期六\11點21分（四）、基因突變的意義

基因突變在生物進化中有重要意義。是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，也為生物進化提供了最初的原材料。原因：基因突變能夠產生前所未有的新基因，從而出現前所未有的新性狀。原來的性狀與新的性狀為自然環(huán)境提供了選擇的材料。故其能為生物進化提供原始材料。本文檔共51頁；當前第29頁；編輯于星期六\11點21分化學因素：有亞硝酸、硫酸二乙酯等。（1）人工誘導基因突變常用方法：物理因素：包括X射線、紫外線、激光等；生物因素：病毒、細菌等。

人工誘變在育種上的應用本文檔共51頁；當前第30頁；編輯于星期六\11點21分（4）誘變意義:是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法（舉例）

人工誘變在育種上的應用①突變頻率仍然較低，盲目性。有利變異個體往往不多，處理的材料量大（育種規(guī)模大）②誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染（2）優(yōu)點：提高突變率，創(chuàng)造新類型，縮短育種周期（3）缺點:本文檔共51頁；當前第31頁；編輯于星期六\11點21分

據報載：十幾年來，我國從航天搭載的60多種、500多個品種的植物種子中，篩選培育出了多個在農業(yè)生產上發(fā)揮作用的新品種。據不完全統(tǒng)計，空間誘變育成的高產、優(yōu)質新品種（品系），在全國種植的面積已超過100萬畝。與此同時太空動物的培育也取得了初步的成效。本文檔共51頁；當前第32頁；編輯于星期六\11點21分夏季涂抹防曬霜青少年少上網，少用手機不喝反復燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學因素少吃燒烤和油炸食品化學因素練習：分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，從而防止細胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素本文檔共51頁；當前第33頁；編輯于星期六\11點21分“一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產生的?二基因重組本文檔共51頁；當前第34頁；編輯于星期六\11點21分想一想1、基因自由組合定律中，哪些基因可以進行重新組合呢？2、非等位基因伴隨什么進行重新組合呢？3、非同源染色體在什么時期重新組合？回顧孟德爾自由組合定律。本文檔共51頁；當前第35頁；編輯于星期六\11點21分在生物進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的自由組合。2、類型：①基因自由組合：②基因交叉互換：二、基因重組1、概念：本文檔共51頁；當前第36頁；編輯于星期六\11點21分非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb本文檔共51頁；當前第37頁；編輯于星期六\11點21分同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb等位基因本文檔共51頁；當前第38頁；編輯于星期六\11點21分思考：基因重組能否產生新的基因？3、基因重組的結果：產生了新的基因型如：黃圓×綠皺說明：基因重組只能產生新的性狀組合，不能產生新的性狀（針對一種性狀）本文檔共51頁；當前第39頁；編輯于星期六\11點21分3、兩個親本的遺傳物質差距越大，基因重組的類型就越多。4、基因重組的特點1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過有性生殖過程才能實現的。

本文檔共51頁；當前第40頁；編輯于星期六\11點21分思考:人的體細胞中有23對染色體,請你計算,一位父親可能產生多少種染色體不同的精子,一位母親可能產生多少種染色體組成不同的卵細胞?都大于223本文檔共51頁；當前第41頁；編輯于星期六\11點21分思考:你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎?由于減數分裂形成的配子,染色體組成具有多樣性,導致不同配子遺傳物質的差異,加上受精過程中卵細胞和精子的結合的隨機性,同一雙親的后代必然呈現多樣性.本文檔共51頁；當前第42頁；編輯于星期六\11點21分

通過有性生殖過程實現的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對于生物進化具有十分重要的意義.5、意義本文檔共51頁；當前第43頁；編輯于星期六\11點21分優(yōu)點：使不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。缺點：育種年限長。6、應用：雜交育種本文檔共51頁；當前第44頁；編輯于星期六\11點21分基因突變基因重組本質結果發(fā)生時間及原因條件意義發(fā)生可能基因的分子結構發(fā)生改變，產生新的基因。不同基因的重新組合，產生新的基因型。細胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、缺失或增添減數第一次分裂的四分體時期的同源染色體中非姐妹染色單體交叉互換；減數第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和內部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減數分裂形成生殖細胞。新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進化的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍產生了新基因，出現了新性狀。不產生新基因，而是產生新的基因型使不同性狀重新組合。本文檔共51頁；當前第45頁；編輯于星期六\11點21分思考:RNA病毒的突變頻率往往比DNA病毒的突變頻率高,為什么?

RNA病毒遺傳物質是RNA,RNA是單鏈,結構不穩(wěn)定,易發(fā)生基因突變.本文檔共51頁；當前第46頁；編輯于星期六\11點21分基因突變和基因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)生時期：________________________

特點：①普遍性、②隨機性、③_________、④多數有害、⑤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)生時期：___________________

特點