基因突变和基因重组[下学期]

课件40张PPT。第四节 生物的变异　第六章
遗传和变异一
基因突变
和
基因重组玫瑰为什么不一样红鹦鹉体色的变异　一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出了4只体色迥异的小鹦鹉。表现型 基因型 环境 == +（改变） （改变） （改变）影响生物表现型的内外因素变异的类型：表现型 基因型 环境 == + （改变） （改变） （改变）基因重组
基因突变
染色体变异讨论：是不是环境因素引起的变　　　异就一定不能遗传呢？由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。由遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。基因与性状之间的关系一、基因突变这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。正常绵羊和 短腿安康羊（中） 正常型红细胞(左)与镰刀型红细胞(右)正常人的红细?胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 　　血红蛋白是由四条多肽链组成.研究证明，在整个多肽链的574个氨基酸中，病者与正常人的573个氨基酸是相同的。所不同的是一个谷氨酸被缬氨酸替代，因而引起血红蛋白结构异常。谷氨酸正常原因分析：1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链 上， 一个　　　　　　谷氨酸被一个缬氨酸替换。原因分析：2）根本原因： 控制合成血红蛋白分子 的DNA的　　　　　　碱基序列发生了改变。 即：镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因_________发生了改变导致血红蛋白分子改变而产生的。基因突变分子结构┯┯┯┯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：基因突变的时间细胞分裂的间期A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞中可以发生基因突变产生生殖细胞可以发生基因突变但一般不能传给后代（产生性原细胞时可以）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或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。基因A（DNA分子复制时）外界因素诱导碱基序列改变遗传信息改变基因a1或a2…基因突变是染色上某一个位点上基因的改变，使一个基因变成它的等位基因。基因突变的结果：基因突变的意义：　基因突变通常会引起一定的表现型变化，因而会产生一些新性状。基因突变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。物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。化学因素：是指能够与DNA分子起作用而改变DNA　　　　　　　　　　　　　　　 分子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物等。生物因素：包括病毒和某些细菌等。基因突变的原因：基因突变的类型1（1）碱基置换突变 请思考：基因突变了,性状一定会改变吗？（2）移码突变按来源分__________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基因突变的类型2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稀有性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何产生的？一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。但是，每一个基因的突变都只能限定在其相对性状的范围内，不会超出限制。 1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？
2、基因突变的随机性与“基因突变发生在DNA分子复制时”是否矛盾？ 思考与讨论基因突变可发生在生物个体发育的任何时期；可以是体细胞中，也可以是生殖细胞中。（随机性）这里的“随机”是针对生物个体而言的,指的是可随机发生在生物体的不同生长(生活)时段;但是对细胞来说,却只能发生在正进行DNA分子复制的细胞中.　　　这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
①打破对环境的适应性②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料成功率低,有利个体往往不多，产生大量不合格突变型
诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄漏将造成人体伤害或环境污染
会出现返祖现象
人工诱变在育种上的应用诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（举例）（2）优点：①提高突变率，缩短育种周期②大副度改良某些性状（3）缺点:（1）常用的方法：
物理因素：X射线、γ射线、紫外线等
化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 　 　　应用：1945年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，价格下降到原来的几万分之一。“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?基因重组1、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.二、基因重组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. 比如说，一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有220=1048576种。重组DNA技术（转基因技术）产生新基因不产生新基因，可产生新基因型普遍性、随机性、低频性、多数有害性、不定向性 有性生殖过程中；形成的变异丰富 随机发生在DNA分子复制时或修复时 有性生殖减数分裂产生配子时基因突变与基因重组的比较基因突变和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检查、讲解课后复习题讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。　　这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。携带者(杂合体)对恶性疟疾有较强的抵抗力，由于自然选择的结果，使这一基因在非洲恶性疟疾猖獗的地区较多保留了下来。杂合体的红细胞问题：为什么镰刀型细胞贫血症非洲　　　发病率高？1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为　　　　　
A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C．长度不变，但顺序改变
D．A、B都有可能
2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
B.不能翻译
C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变3、人类能遗传的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂 B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期4、基因突变的原因是：
A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变
5、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是
A．基因突变 B．基因重组
C．基因分离 D．环境影响6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,
其父母正常，请判断这人性状最可能是
A.伴性遗传 B.常染色体遗传
C.基因突变 D.基因重组
7、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，
那么这种变化最终可能引起
A.遗传性状改变 B.遗传密码改变
C.遗传信息改变 D.遗传规律改变8、生物变异的根本来源是　　
A．基因重组　　 B．染色体数目变异　　
C．染色体结构变异　　 D．基因突变
9、基因重组发生在
A．减数分裂形成配子的过程中　　
B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中　　
D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中11.诱发突变与自然突变相比，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　
A．都是有利的 B．都是定向的
C．都是隐性突变 D．诱发突变率高10、观察肿瘤切片，下列有关其中细胞的叙述
中，正确的是
A.所有细胞经减数分裂增殖
B.所有细胞中都可见到基因突变
C.所有细胞都能合成蛋白质
D.所有细胞中DNA含量都相同12.下列关于自然突变的叙述错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．自然突变的频率低
B．自然突变只产生在个别生物个别基因
C．自然突变是不定向的，一般是有害的
D．基因突变是变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一13、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体变异 D.环境变化14、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变
异主要来自　
A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异
15、下面叙述的变异现象，可遗传的是　
A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状
B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状
C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的
果实无子
D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花1．近年来，世界某几个地区由于战争中使用了贫铀弹，导致这几个地区白血病、皮肤癌的患者猛增，其原因是　　　　　　　　　　　　 。
　2.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变，导致酯酶的活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术已将该基因导如入细菌体内，并与细菌的DNA整合在一起。这样的细菌仍能繁殖。请回答：（1）用人工诱变的方法诱发产生的基因突变叫(　　　 ) 　　　　　 　　　　　（2）这种重组DNA技术可以达到定向改变　　 　的目的，产生出人类所需要的物质，或者组建出新的(　　 )
（3）通过这种生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，其原因是：诱发突变生物性状生物类型　 控制酯酶合成的基因与细菌的DNA一起复制，并传给子代细菌。在子代细菌体内该基因通过转录和翻译合成酯酶。贫铀弹产生核辐射，会诱发人体的基因突变再见