2019高中生物第四章生物的变异4.1.1基因重组和基因突变课件浙科版必修2（26张ppt）

(共26张PPT)
第四章
生物的变异
第一节
第一课时
基因重组和基因突变
一、基因重组
1．定义：是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。
2．类型
非同源染色体上的非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
(1)发生时间
写出相应细胞所处的时间：减数第一次分裂四分体时期，减数第一次分裂的后期。
(2)类型
a.同源染色体上非姐妹染色单体之间交换。
b.非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。
3．意义
导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。
基因重组能产生新的基因吗？能产生新的性状吗？
基因重组不能产生新的基因，但可产生新的基因型。故基因重组不能产生新的性状，但能产生新的性状组合。
各种生物都可以发生基因重组吗？举例说明。
不是。进行有性生殖的生物可发生基因重组；病毒、原核生物均不进行有性生殖，故不发生基因重组。
二、基因突变
1．概念
基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
2．实质
DNA分子上碱基对的缺失、增加或替换都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。
替换
增添
缺失
A
T
C
C
G
C
T
A
G
G
C
G
C
C
G
C
G
G
C
G
A
T
T
A
C
C
G
C
G
G
C
G
A
T
T
A
A
T
A
C
C
G
C
T
G
G
C
G
DNA片段
碱基对的增添、缺失或改变，改变了遗传信息。
A
T
C
C
G
C
T
A
G
G
C
G
C
C
G
C
G
G
C
G
3．意义
是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有重要意义。
4．类型
(1)划分依据
基因突变对表现型的影响。

影响范围
导致后果
实例
生物的形态结构
表现型出现明显差异
果蝇的红眼突变为白眼
生物的代谢过程
某个特定生化功能的改变或丧失
人类的苯丙酮尿症
生物个体活力
活力下降，甚至死亡
镰刀型细胞贫血症
三者关系
严格的讲，任何突变都是生化突变
形态突变
生化突变
致死突变
(2)类型
所有生物
不同阶段
任何细胞
(2)多方向性
染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因。
5.特点
(1)普遍性
很低
隐性基因
(3)稀有性
自然状态下，生物的基因突变频率一般是______的。
(5)有害性
大多数的基因突变会给生物带来不利的影响。
(4)可逆性
显性基因
(2)类型
①
。
②
。
(1)诱因
①物理因素：如各种射线的照射、
等。
②化学因素：如亚硝酸、
等。
③生物因素：如
等。
温度剧变
碱基类似物
麻疹病毒
自发突变
诱发突变
6．诱发基因突变的因素
缺失
7．基因突变的机理
(1)机理
mRNA
蛋白质
遗传性状
DNA
A
U
C
C
G
C
···
A
A
C
C
G　C···
异亮氨酸
精氨酸
天冬酰氨
mRNA
A
T
C
C
G
C
···
T
A
G
G
C
G
···
正常
T
T
G
G
C
G
···
A
A
C
C
G
C
···
碱基对替换
精氨酸
DNA
A
U
C
C
G
C
···
A
C
C
G
C
···
苏氨酸
丙氨酸
mRNA
A
T
C
C
G
C
···
T
A
G
G
C
G
···
正常
异亮氨酸
精氨酸
碱基对缺失
A
　C
C
G
C
···
T
G
G
C
G
···
A
T
A
C
C
G
C
···
T
A
G
G
C
G
···
T
A
T
G
G
C
G
···
DNA
A
T
C
C
G
C
···
A
U
C
C
G
C
···
A
U
A
C
C
G　C···
mRNA
正常
碱基对增添
异亮氨酸
精氨酸
异亮氨酸
脯氨酸
①症状
a．细胞形状：患者红细胞由中央微凹的圆饼状变为镰刀状；
b．特点：易发生红细胞破裂，使人严重贫血而死亡。
(2)实例——人类的镰刀形细胞贫血症
②病因图解
血红蛋白
正常
异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
mRNA
DNA
CTT
突变
红细胞
圆饼状
镰刀型
GAA
GUA
CAT
GAA
GTA
(1)遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后，遗传信息会发生改变。
(2)生物性状不一定发生改变。发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并不改变蛋白质中的氨基酸序列，不改变生物的性状；发生隐性突变时，生物的性状也不一定改变。
基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。
项目
基因突变
基因重组
发生
时间
有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂
发生
原因
在一定外界或内部因素作用下，DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变
减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，或非同源染色体上非等位基因的自由组合
基因突变和基因重组的比较
适用
范围
所有生物都可以发生
只适用于真核生物有性生殖细胞核遗传
种类
①自然突变
②人工诱变
①基因自由组合
②染色体交叉互换
结果
产生新基因，控制新性状
产生新的基因型，不产生新的基因
意义
是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料
生物变异的来源之一，有利于生物进化