5.1基因突变和基因重组

课件34张PPT。基因突变和基因重组生物界中的变异现象变异的类型可遗传变异生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的
（基因和染色体的改变）不遗传变异环境条件变化引起的可遗传变异的三种来源基因突变
基因重组
染色体变异镰刀型红细胞贫血症DNA ┯-┯-┯ C T T G Ａ A┷-┷-┷ ┯-┯-┯ C A T G T A┷-┷-┷ G A A┷-┷-┷ G U A┷-┷-┷ 突变 mRNA 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白 正常 异常 红细胞 圆饼状 镰刀状 根本原因：DNA碱基对的替换相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?
如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并通过受精作用将突变基因传给下一代.实质： 镰刀型细胞贫血症是由于基因的_________发生
了改变引起的一种遗传病.分子结构┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的 、 和
，而引起的 的改变。 替换增添缺失基因结构基因突变的概念：一般为可遗传变异请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？同学们可以尝试在碱基缺失和插入状态下,蛋白质性状是否一定改变？同学们可以尝试在碱基替换状态下蛋白质性状是否一定改变？┯-┯-┯ C T T G Ａ A┷-┷-┷ 1.第二对“ T－A”碱基对变成“ A－T”碱基对后将会有什么结果？
2.第一对变成“ T－A”碱基对后将会有什么结果？
3.第三对变成“ C－G”碱基对后将会有什么结果？基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症基因突变的实例——碱基数目增减肽链： 起始---缬---异亮---亮---甘---终止肽链： 起始---甘---天冬---脯---精---缬---突变前突变后请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。 密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；突变后基因为隐性基因，则隐性性状不会表现出来； 一些蛋白质中氨基酸种类的改变,不一定影响其正常
功能； 如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变，
一定会使其子代的性状发生改变吗？①体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；②DNA上的某个碱基的改变不一定位于基因部位③如为父方细胞质内的DNA上的某个碱基改变，受精 作用时不一定会传递给子代；④某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合体，则隐性性状不会表现出来； ⑤密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来；……应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状变异。(二)基因突变发生的时间？ Why？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生殖细胞（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）DNA在进行复制时发生错误(三)基因突变的原因物理因素化学因素生物因素（1）外因：（2）内因： DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。⑴物理辐射
⑵化学药剂
(3)生物因素诱变因素的种类
（外因）正常基因碱基对（增减或改变）碱基序列（改变）遗传信息（改变）突变基因基因的可变性
（内因）⑴碱基种类改变
⑵碱基数目增减
⑶碱基排列顺序根据对性状类型的影响，可将基因突变分为①显性突变：a-A②隐性突变：A—a根据诱变时的来源，可将基因突变分为①自然突变：在自然状态下发生的基因突变②诱发突变：在人为条件下诱发的突变(四)基因突变的类型①打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变? 如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料根据突变后对生物个体的影响，可将基因突变分为(四)基因突变的类型①有利突变②有害突变(五)基因突变的特点自然界的物种中广泛存在可发生在任何生物、任何时期、任何部位自然界突变率很低：10－5- 10-8(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 ①普遍性:②随机性:③低频性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何产生的？a=A1或a=A2基因突变的结果：基因突变后产生的是它的等位基因基因突变改变：不变：可能改变：基因型、遗传信息、密码子基因数目、遗传规律生物的性状有关基因突变的几个注意点：（1）发生的时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期（2）基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，使一个基因变成 它的等位基因（A→a或a→A）。即基因的种类改变。（3）适用范围：所有生物（包括有性生殖和无性生殖，乃至病毒的复制增殖） （4）突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。(六)基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。基因新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）可以产生新的基因引发生物变异 基因重组“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?二、基因重组1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2、类型:①基因的自由组合:②基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.非同源染色体上的 非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的
交叉互换基因重组是通过有性生殖来实现的非同源染色体自由组合基因重组能否产生新的基因？新的性状？3、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.4.适用的范围：真核生物有性生殖过程
细胞核遗传基因工程①②基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：
基因_________改变，它________新的基因
发生时期：________________________
特点：①普遍性、 ②随机性、 ③___________、
④多数有害、⑤不定向性。
2．基因重组：
控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。
发生时期：___________________
特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）突变率低基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中变异类型非常丰富是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源产生新的基因（基因分子
结构改变），而产生新的
基因型不产生新的基因（基因分
子结构不变），但重组产
生新的基因型区
别碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变
有性生殖过程中，
控制不同性状的基因重新组合
分裂间期复制过程
减Ⅰ分裂过程中自然突变、诱发突变随机重组、交换重组产生新基因产生新的基因型生物进化的根本来源形成生物多样性的重要原因之一诱变育种杂交育种基因突变和基因重组的比较问题讨论1、引起生物变异的原因是什么？ 2、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？3、基因突变发生在什么时期？减数分裂 和有丝分裂过程中都可能发生基因突变， 所引起的遗传效应相同吗？4、基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗？ 5、基因重组现象仅存在于真核生物吗？ 小 结（改变）（改变）（改变）来源诱因变异可以有哪几种可能？
基因水平、染色体水平、环境引起
基因水平的改变又有哪几种可能呢？
基因突变和基因重组
基因突变又有哪几种可能？
碱基替换、碱基增添、碱基缺失不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异