(共20张PPT)
4.1 基因突变与基因重组
遗传
亲代与子代、子代与子代之间性状的相似性
。
变异
亲代与子代、子代与子代之间性状的差异性
。
性 状
基 因
+
(改变)
(改变)
(改变)
生物的变异
1.不可遗传变异
2.可遗传变异
环境条件
①基因突变
③染色体变异
②基因重组
来源
血红蛋白
异常
正常
氨基酸
缬氨酸
谷氨酸
mRNA
GUA
GAA
DNA
CAT
GTA
CTT
GAA
直接原因
根本原因
替换
替换
镰刀型细胞贫血症
1. 基因突变:
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
替换
增添
缺失
A T C C G C
T A G G C G
T G G C G
A C C G C
A
T
A C C G C
T G G C G
A T C C G C
T A G G C G
T
A
思考:
1.哪一种基因突变对生物性状的影响最小?
碱基对的替换
2.基因突变不改变生物性状的原因有哪些?
①一种氨基酸可能有几种密码子
②显性纯合子突变成杂合子(AA→Aa)
基因突变一定会导致基因结构改变,
但蛋白质结构、性状不一定改变。
基因突变一定改变生物体的性状吗?
(1)隐性突变,AA→Aa
(3)发生在基因的非编码序列,如非编码区和内含子部分
基因
非基因
非基因
(2)密码子的简并性
非编码区
非编码区
编码区
内含子:不能编码蛋白质
外显子:能编码蛋白质
不一定!
3、影响
2. 基因突变的特点:
(1)普遍性:
(2)随机性:
基因突变在生物界普遍存在。
发生时间:个体发育的任何时期。
发生部位:任何细胞任何DNA分子任何位置。
▲基因突变主要发生在分裂间期。
A. 有丝分裂间期
B. 减数第一次分裂前的间期
体细胞中
(一般不能遗传给后代)
生殖细胞中
(可通过受精作用遗传给后代)
W(红眼)
W1 (白眼)
W2 (血红眼)
W3 (象牙眼)
W4 (樱红眼)
W5 (杏红眼)
W6 (伊红眼)
W7 (浅黄色眼)
W8 (微色眼)
W9 (蜜色眼)
w10(珍珠眼)
w11(珊瑚色眼)
一个基因可以向不同方向突变,基因突变产生新基因,是原来基因的等位基因。
(3)不定向性:
2. 基因突变的特点:
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10-6
玉米的皱缩基因 1×10-6
小鼠的白化基因 1×10-5
人类色盲基因 3×10-5
自然状态,基因突变频率很低。
(4)低频性:
2. 基因突变的特点:
3. 基因突变的原因:
外因
内因:
自然状态下,DNA复制出错产生突变
物理因素:
紫外线,X射线及其他辐射等
化学因素:
亚硝酸盐、碱基类似物等
生物因素:
某些病毒、细菌
(5)多害少利性:
基因是经过长期自然选择适应的结果,突变后往往对个体有害。
2. 基因突变的特点:
产生新基因
意义:
1. 新基因产生的途径;
2. 生物变异的根本原因;
3. 生物进化的原始材料。
总结
基因突变
生物进化的原始材料
生物变异的根本来源
形成新性状
5. 基因突变的意义:
为什么F2会出现亲代没有的表现型?
二、基因重组
1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的非等位基因的重组。
适用于真核生物有性生殖细胞核遗传
2. 类型及时期
①自由组合型:
非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
减Ⅰ后期
②交叉互换型:
同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生互换使非等位基因重组。
减Ⅰ前期
3. 基因重组的结果:
产生与亲代不同的基因型。
4. 基因重组的意义:
(1)是__________的来源之一(不是根本来源);
(2)为__________提供材料(产生多种基因型的个体供选择)
(3)是形成 的重要原因之一。
生物变异
生物进化
生物多样性
变异的根本来源:基因突变
变异的主要来源:基因重组
基因突变是一个基因发生了改变,产生新的等位基因(同一个字母大小写的改变)
基因重组是二个或二个以上的基因重新组合(二个或二个以上不同字母的重新组合)