课件27张PPT。1.举例说明基因突变的特征和原因。
2.举例说出基因重组。
3.说出基因突变和基因重组的意义。第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组1.变异的概念
生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间,均有或多或少的差异,这种差异就是变异。(一)变异的概念2.可遗传变异与不可遗传变异的比较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(一)基因突变的实例人类镰刀型贫血病的形成镰刀型细胞贫血症的病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化?…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—…… -脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸 —…正常异常一、基因突变思考与讨论(P81)谷氨酸缬氨酸正常异常_____原因_____原因 镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗
传病,是由于基因的_________发生了改变产生的。病因:基因突变分子结构根本直接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,并将突变基因传给
下一代.┯┯┯┯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: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?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。(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某些病毒(四)基因突变的类型按来源分__________与__________按突变后对生物个体的影响分_________与________,对生物体而言,多数为____________。自然突变人工诱变有利突变有害突变有害突变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对性状类型的影响,可将基因突变分为根据诱变时的状态,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:在仍条件下诱发的突变(1) 显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可
表现出相应性状。
(2) 隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物
个体中表现出来,该性状即可稳定遗传。(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时期自然界突变率很低: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频率低: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基因的交叉互换:例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.非同源染色体自由组合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.基因重组能否产生新的基因?新的性状?不能4.适用的范围:有性生殖过程基因工程 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非常丰富是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理,可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传,生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论,并回答问题。①实验步骤:
a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前,分别用纸袋将雌穗、雄穗套住,防止异株之间传粉。
b.雌花、雄花成熟后,人工授粉,使其自交。
c.雌穗上种子成熟后,收藏保管,第二年播种观察。
②实验预期及相关结论:
a. 。
b. 。
③问题:
a.预期最可能的结果: 。
b.对上述预期结果的解释: 。子代玉米苗有高茎植株,说明生长素类似物引起的变异能够遗传子代玉米苗全部是矮茎植株,说明生长素类似物引起的变异不能遗传子代玉米植株全是矮茎适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长,但不能改变细胞的遗传物质探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 1.若染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体
形态、数目、结构是否改变。
2.与原来类型在相同环境下种植,观察变异性状
是否消失,若不消失则为可遗传变异,反之则
为不可遗传变异。
3.设计杂交实验,根据实验结果确定变异性状的
基因型是否改变。(1)基因突变改变生物性状
突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质的结构和功能改变,从而影响生物的性状,如镰刀型细胞贫血症。
(2)基因突变不改变生物性状
①根据密码子的简并性,有可能翻译出相同的氨基酸。
②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因,并将该隐性基因传给子代,而子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来。
③体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因。3.基因突变对性状的影响(三)基因重组的理解(四)基因突变和基因重组的比较四.巩固练习1.下列细胞或生物中可以发生基因突变的是 ( )
①洋葱根尖生长点细胞 ②洋葱表皮细胞 ③硝化细菌 ④T2噬菌体 ⑤人的神经细胞 ⑥人的骨髓细胞 ⑦蓝藻 ⑧人的精原细胞
A.①②③⑤⑥⑦ B.①③④⑥⑦⑧
C.①③④⑤⑥⑧ D.①②④⑤⑧B 2.原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入
了一个碱基对。在插入位点的附近,再发生下列哪
种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小( )
A.置换单个碱基对 B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对 D.缺失4个碱基对D3. 关于基因突变的说法中,不正确的是 ( )
①基因突变是广泛存在的,并且对生物自身大多是有害的
②基因突变一定能够改变生物的表现型
③人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的
④由环境引起的变异是不能够遗传的
⑤基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变
⑥紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异
A.①②③④ B.①②⑤⑥
C.②③④⑥ D.②③④⑤C4.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 ( )
A.发生了基因突变
B.发生了染色单体互换
C.该细胞为次级卵母细胞
D.该细胞为次级精母细胞
C5.如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因重组均可发生在 ( )
A.①③ B.②⑥ C.④⑤ D.③⑥
B