课件29张PPT。2.5.1 基因突变和基因重组第5章 基因突变及其他的变异科学史一 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。
所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红
细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型
细胞贫血症。 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中
血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞
贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被
缬氨酸取代。科学史二根本原因是碱基对被替换引起的一种遗传病，
从而基因的分子结构发生了改变产生的。病因：病因分析缺失（正常基因片段）替换增添1 2 3 4 5比一比1、基因突变的概念:一、基因突变 指发生在基因水平上的变异。是由于DNA分子
中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因
结构的改变。若DNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的改变？基因突变的本质是：？基因结构的改变，产生
了新基因，出现新性状。比一比、查一查ＡＡ甲 乙 丙 丁DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。结论:议一议①基因突变发生时间？
细胞分裂间期DNA复制时
②基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生
在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？
前者可以；后者一般不能。
③某自花传粉观赏植物连续几代开红花，一次
开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？
用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。 基因突变若发生在配子中（减数分裂时产生）将遵循遗传规律传递给后代。
若发生在体细胞（有丝分裂），一般不能遗传。人体某些体细胞的基因突变，有可能发展成癌细胞。注意２、基因突变的原因自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误
诱发突变：提高突变频率X射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等３、基因突变的特点①普遍性：自然界的物种中广泛存在
②随机性：不同发育阶段、不同DNA、
DAN不同部位均可发生。
③多向性：
④低频性：自然界突变率很低
10-5～10-8⑤多害性：想一想基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？不矛盾。因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群
中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。４、基因突变的意义产生新基因 生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料原因：
基因突变能够产生前所未有的新基因，
从而出现前所未有的新性状。二、基因重组什么叫重组性状？ 概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
实现：是通过 过程实现的。有性生殖1、基因重组的概念通过减数分裂产生配子，受精作用发育成个体。 同源染色体的交叉互换 非同源染色体
的自由组合基因重组发生的时期：
减数第一次分裂前期（四分体）、后期基因的自由组合基因的交叉互换2、成因意义思考 ：基因重组中有无新的基因产生？ 有无新的基因型和表现型形成？是生物变异的来源之一，
是生物多样性的来源之一，
对生物的进化具有重要的意义。产生新的基因产生新的基因型碱基对的增添、
缺失、改变基因自由组合；
基因交叉互换等间期DNA复制时减数第一次分裂变异的根本来源；进化的原材料生物变异来源之一
生物多样性重要原因低频但普遍有性生殖中普遍基因突变----基因重组练 一 练1、某自花传粉植物连续几年只开红花，一次开出一朵白花，该白花植株的后代全开白花。其变异原因是
A、基因分离 B、基因重组
C、基因突变 D、环境影响2、进行有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着多多少少的差异。形成这种差异的主要原因是
A、基因分离 B、基因重组
C、基因突变 D、环境影响3、基因突变（ ）；基因重组（ ）。
A、产生新基因； 不形成新基因型
B、产生新基因； 形成新基因型
C、不产生新基因； 形成新基因型
D、不产生新基因； 不形成新基因型 4、在一块甲虫成灾的马铃薯地里，喷洒了一种新农药后，98%的甲虫死了，2%的甲虫生存下来。生存下来的原因是（ ）
A、未吃到沾有农药的叶子
B、以前曾经使用过农药，甲虫有了抗药性
C、可能是另外一种甲虫
D、由于自然突变产生了抗药性。 下列说法错误的是（ ）
A、基因突变只发生在有性生殖过程中
B．基因重组只发生在有性生殖过程中
C．基因突变只发生在细胞分裂的间期
D、基因重组只发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期附：重组DNA技术（基因工程）三.重组DNA技术（基因工程）recombinant DNA technique
指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。
这一技术是人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术。
两段不同来源的DNA片段被连在一起所形成的新DNA片段叫重组DNA重组DNA 多细菌除了染色体之外，还有大量很小的环状的双链DNA分子，这就是质粒(plasmid)。质粒通常独立于染色体之外，可以自主复制。 质粒(plasmid)目的基因进入受体细胞的运载工具。质粒染色体细菌2目的基因 和质粒载体 的连接 3将重组DNA分子导入受体细胞 4选择5目的基因表达 1目的基因的取得 DNA片段（目的基因）与载体DNA分子相连接，形成重组DNA选出含有所需要的重组体DNA分子的受体细胞,目的基因在受体细胞中高效表达，合成产物（蛋白质)重组DNA技术的一般过程（DNA片段）
利用这个技术，可以改变生物的遗传组成，从而获得新的遗传性状或人们需要的产品。基因工程的应用2、人类基因治疗基因工程与医药卫生：
1、生产基因工程药品，如胰岛素、生长激素、乙肝疫苗等。基因工程与农牧业：
应用转基因技术可按照人类的要求定向地改造生物，产生新的性状。可以获得高产、稳产和具有优良品质的农作物（如高产玉米、抗虫棉等）；培育出转基因奶牛、转基因鱼等动物新品种。（动植物的遗传改造）白化病患者有害的基因突变白化玉米苗畸形的雏鸭人类的多指高产大豆 高产青霉菌株大南瓜太空椒（左）有利的基因突变课件50张PPT。第2节 染色体变异基因是什么？它和染色体又有何关系？ 基因是有遗传效应的DNA片段；染色体为基因的主要载体。 在生物传种接代中染色体如何变化？ 在生物亲代和子代之间保持相对的稳定性。猫叫综合征猫叫综合征的病因人5号染色体部分缺失缺失易位重复倒位一、染色体结构的变异 比较数目变异非整倍变化21三体综合征。原因是人的21号染色体多了一条。患者智力低下，身体发育缓慢。患儿常表现口常半张，所以又叫伸舌样痴呆。二、染色体数目的变异 整倍变化1、染色体组概念 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
果蝇体细胞中的染色体1、雌果蝇体细胞中有哪几对同源染色体？2、左图中的染色体哪些是非同源染色体？ⅡⅡ，Ⅲ Ⅲ，ⅣⅣ，XXⅡ， Ⅲ，Ⅳ，X怎么判断染色体组同一组中，形态大小不同
不同组之间，一般相同
判断细胞中有几个染色体组。练 习1.认真分析下图的对照图，从A、B、C、D确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（????? ）
???????????????????????????????????????????????????????????????????????B2、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图
中，表示含有一个染色体组的细胞是（? ）
?????????????????????????????????????????????????????????A3、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是（?? ）
A．甲与乙 B．乙与丙
C．乙与丁 D．丙与丁
?????????????????????????????????????????????????????????????
C染色体组的功能是什么？ 携带控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。正常增多减少个别变异整组变异成倍增多或减少2.二倍体和多倍体果蝇的体细胞中有几个染色体组？
什么是二倍体？
什么是多倍体？
二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有
两个染色体组的个体。多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有
三个或三个以上的染色体组的个体。2、二倍体和多倍体三倍体、四倍体……例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：香蕉、马铃薯二倍体和多倍体乙图代表某肌肉细胞， 该细胞有几个染色体组？ 该生物是几倍体？
甲图细胞中有几个染色体组？ 假如该细胞是卵细胞， 则该生物为几倍体常见生物N倍体二倍体：人、果蝇、玉米（几乎全部动物和过半数的高等植物）
三倍体：香蕉
四倍体：马铃薯
六倍体：小麦
八倍体：小黑麦同一种生物，可能有几种倍体情况多倍体有什么特点二倍体草莓
四倍体草莓
多倍体还有哪些优点？如何获得多倍体？多倍体植株的特点2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋
白质等含量增高.3.但发育延迟，结实率低。1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见如何获得多倍体帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。猜测可能原因。能否用人工的方式处理P89解释整个过程，评讲练习滴加秋水仙素2N4N4N2NN2N3N3N2N2N秋水仙素的作用作用在分裂的前期
抑制纺锤体的形成
作用在分裂的间期
诱导基因突变4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引多倍体的形成若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体人工诱导多倍体的方法低温处理
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
两种方法有什么相同点？
1.处理正在分裂（前期）的细胞
2.抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起染色体数目加倍。
3.都是处理幼苗或萌发的种子.
蜂群三种类型的蜜蜂分别怎么发育来的？
蜂王和工蜂的染色体数目为32条，雄峰体细胞染色体数目为16条。
雌蜂是二倍体生物，那么雄蜂呢？
单倍体。
某生物有染色体36条，则它的单倍体有染色体多少条？
蜜蜂为二倍体生物，它的单倍体是 蜂，有 个染色体组。
四倍体西瓜的单倍体有 个染色体组？
怎么理解单倍体？
单倍体是由配子发育而来的，而几倍体是由受精卵发育而来的。
雄12怎么获得植物单倍体？4.单倍体(1)定义：(2)应用：单倍体育种（单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素可获得纯合子，因此大大缩短了育种年限）方法：花药离体培养体细胞中含本物种配子染色体数目的个体(植株弱小且高度不孕)培养植物单倍体花药离体培养的实质是(三)应用1．单倍体与多倍体的判断(1)如果生物体是由受精卵发育或合子发育形成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞—卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组，都不能叫几倍体，而只能叫单倍体。2．染色体组数目的判别3．无子番茄与无子西瓜纸上谈兵某六倍体植物，将花药离体培养，得到的是 倍体，这个新个体能否正常产生生殖细胞？
如何上题换为二倍体、四倍体植物呢？ 结论：
单倍体植物一般是高度不育，二倍体的单倍体植株弱小。
能否使二倍体的单倍体变为二倍体？
如何由Aa选育AA个体？ （传统做法、花药离体培养）
如何快速由AaBb选育aaBB？
单补充：无籽番茄用生长素处理未授粉的雌蕊柱头，使子房发育成果实，但果实里没有种子。
农业生产上，生产无籽果实常用的方法
诱导生产多倍体
生长素处理
两者有什么异同？若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?选育出需要的矮抗品种杂交育种ddTTF3染色体变异染色体变异个别增减染色体组二倍体概念特点应用成因概念特征多倍体单倍体分类数目
变异成倍
增减缺失、增加、颠倒、移接结构变异 ：变异的类型可遗传变异生殖细胞内遗传物质
发生改变而引起的不遗传变异环境因素影响而造成的可遗传变异的三种来源:基因突变
基因重组
染色体变异1、认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中确
认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的如何从图形、基因型中识别二倍体或多倍体？2.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相
同的形态，韭菜是
A．单倍体 B．二倍体
C．四倍体 D．八倍体3、下列细胞中含有1个染色体组的细胞是
A．人的口腔上皮细胞
B．果蝇的受精卵
C．小麦的卵细胞
D．玉米的卵细胞4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是
A．由未受精的卵细胞发育而成的个体
B．花药经过离体培养而形成的个体
C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体
D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，
它的单倍体含3个染色体组，21条染色体5、基因突变和染色体变异的一个重要区别是
A．基因突变在光镜下看不见
B．染色体变异是定向的，基因突变是不定向的
C．基因突变是可以遗传的
D．染色体变异是不能遗传的 6、引起生物可遗传的变异的原因有3种，即基因
重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物
性状的产生，来源于同一种变异类型的是
①果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒
③八倍体小黑麦的出现 ④人类的色盲 ⑤玉米
的高茎皱形叶 ⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①④⑥ D．②③⑤7、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西
瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二
倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚
芽、胚乳细胞的染色体组数依次为
A．4、2、2、4 B．4、4、3、6
C．3、3、3、4 D．4、4、3、58、下列变异中不属于染色体结构变异的是
A. 染色体缺失某一片段
B. 染色体中增加了某一片段
C. 染色体中DNA的一个碱基对发生了改变
D. 染色体某一片段的位置颠倒180o。10、就二倍体而言，下列组合中属于配子的是
A、MMNN B、Mm C、MN D、Nn11、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细
胞是
A.子房壁细胞 B.珠被细胞
C.花粉细胞 D.柱头细胞12、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵
的是
???????????????????????????????????????????????????
A.甲与乙 B.乙与丙 C.乙与丁 D.丙与丁13、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒
花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼
苗，获得的植株基因型为
A.AB或ab或Ab或aB
B.AABB或aabb或AABb或aaBb
C.AB，ab，Ab，aB
D.AABB或aabb或AAbb或aaBB
14、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍
体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色
体数是
A.7条 B.14条 C.28条 D.56条
15、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，
起作用的时期分别是
A.有丝分裂的间期和前期
B.有丝分裂的间期和后期
C.有丝分裂的前期的前期
D.有丝分裂的间期和间期16、如图：为一果蝇体细胞的染色
体图，请据图回答下列问题：
(１)此果蝇为 性果蝇；
(２)它的体细胞中有染色体 对，属同源染
色体的有 对，一个体细胞中共含有_____
个染色体组。 雌４４２缺 失 指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中,染色体缺失导致猫叫综合症.
重 复 一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。 例如:果蝇的棒状眼。
果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼倒 位 一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。 易 位 染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟智障“天才”舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者
病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色
