课件36张PPT。www.pyez.com基因突变 和基因重组第四节 生物的变异www.pyez.com表现型基因型 + 环境条件(改变)(改变)(改变)复习:表现型与基因型的关系引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异 资料一:在北京培育的优质甘蓝品种,叶球最大的有3.5KG,当引种到拉萨后,由于昼夜温差大、日照时间长、光照强,叶球可重达7KG左右。但再引回北京后,叶球又只有3.5KG。 资料二:太空椒(普通青椒种子遨游过太空后培育而成)与普通青椒对比,果实明显增大,将太空椒的种子种植下去,仍然是肥大果实。www.pyez.com变异的类型遗传的变异:不遗传的变异:基因突变染色体变异基因重组(仅由环境不同引起)(由遗传物质改变引起)生物变异的类型www.pyez.com一、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.www.pyez.com1.非同源染色体自由组合,发生在减数第一次分裂后期。
2.非姐妹染色单体交叉互换,发生在减数分裂形成四分体时期。 基因重组的类型2、类型:
非同源染色体上的 非等位基因自由组合一种具有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 种。AabBAaBbAb和aBAB和ab上一页220=1048576AabBAaBb2、类型:
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换www.pyez.com3、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?www.pyez.com 1910年,赫里克医生的诊所来了一位黑人病人,病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物,但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现,红细胞在显微镜不是正常的圆饼形,而是又长又弯的镰刀形,称镰刀状细胞贫血症。二、基因突变(一)基因突变的实例www.pyez.com 患者不能进行激烈运动,长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现,寿命较短。镰刀型贫血症简介镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧,患者红细胞变成长镰刀型,血液的粘性增加,引起红细胞的堆积,导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大,四肢的骨骼、关节疼痛,血尿和肾功能衰竭等症状,病重时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。www.pyez.com
1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形,从而失去输氧功能。
血红蛋白究竟出了什么问题?
www.pyez.com 为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢? 1956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常异常…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—… …-脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸 —…www.pyez.com思考与讨论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:基因突变结构根本直接www.pyez.com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.www.pyez.com┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯AGCTCG┷┷┷┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷增添缺失改变DNA分子中发生碱基对的 、______ 和 ,而引起的 的改变。 增添缺失改变基因结构(二)基因突变的概念:www.pyez.com思考与讨论:①由于碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质的改变?a碱基置换引起的同义突变b碱基置换引起的错义突变www.pyez.com2、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D精典例题www.pyez.com3、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Dwww.pyez.com 基因突变在什么时期最容易发生?为什么?联系太空育种中,携带上天的种子应该是什么时期的种子?
基因突变是否改变染色体上的基因数量?对染色体结构有没有影响?
DNA分子上除了基因以外还有很多不具有遗传效应的片段,如果也发生了碱基对的增添、缺失或替换,是否称为基因突变?基因突变都会遗传给后代吗? 思考与讨论:www.pyez.com(三)基因突变发生的时间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。www.pyez.com(四)基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因X射线、激光等亚硝酸和碱基类似物等病毒和某些细菌等www.pyez.com2、按突变后对生物个体的影响分 与_______,对生物体而言,多数为___________。(五)基因突变的类型1、按来源分__________与__________自然突变诱发突变有利突变 有害突变有害突变讨论与思考你认为基因突变有什么特点?1 在生物界普遍存在;短腿安康羊(中)玉米白化苗人类多指基因突变发生在生物个体发育的什么时期?
哪些细胞能发生基因突变?基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系?有什么关系?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。任何时期分裂间期的细胞有2 在生物体内随机发生;小资料3 突变率低;白化苗4 大多数突变是有害的白化病为什么呢? 任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们 与环境取得了高度的协调。5 基因突是 不定向的www.pyez.com(六)基因突变的特点自然界的物种中广泛存在可发生在生命进程中的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低频性:④多害少利性:一个基因可以产生一个以上的等位基因 ⑤不定向性:www.pyez.com(七) 基因突变的意义 生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别,以适应不同的外界环境,是生物进化的重要因素之一。基因突变的结果: 使一个基因变成它的等位基因 www.pyez.com5.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D精典例题www.pyez.com6 .大丽花的红色( C )对白色( c )为显性,一株杂合的大丽花植株有许多分枝,盛开众多红色花朵,其中有一朵花半边红色半边白色,这可能是哪个部位的C基因突变为c造成的? A 、幼苗的体细胞
B、早期叶芽的体细胞
C、花芽分化时的细胞
D、杂合植株产生的性细胞C精典例题www.pyez.com基因突变和重组引起的变异区别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:___________________结构能产生细胞分裂间期(DNA复制时)低频性基因重新组合不产生基因型产生种类繁多的后代有性生殖过程中(减数分裂)www.pyez.com1、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
2、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DAwww.pyez.com3、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A4、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Cwww.pyez.com7、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A6、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B