必修二第五章 第一节 基因突变和基因重组 课件38张

(共38张PPT)
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
学习目标
举例说明基因突变的概念、特点
阐述基因突变对生物性状胡影响
说出基因突变的意义
两只青蛙相爱了,
结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:怎么回事?
母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.
表现型 ＝ 基因型 ＋ 环境条件
可遗传的变异
不能遗传的变异(遗传物质不变）
基因突变
基因重组
染色体变异
来源
（改变）
（改变）
（改变）
基因型
环境条件
变异的概念：
生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异
自主探究
…苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
…苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
正常血红蛋白
异常血红蛋白
一、基因突变
GAA
CTT
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
G A
G A
G A
C T
突变
直接原因
根本原因
A
A
T
U
1、实例 镰刀型细胞贫血症病因
请查阅密码子表，完成以下图解
一、基因突变
1、基因突变概念:
DNA分子中，发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
合作学习
a
b
C T T C C
G A A G G
C A T C C
G T A G G
C T T T C C
G A A A G G
C T C C
G A G G
替换
增添
缺失
碱基对的增添、缺失
DNA
TAC CAT TAG GAT CCC ATT
mRNA
AUG GUA AUC CUA GGG UAA
DNA
TAC CCA TTA GGA TCC CAT T
mRNA
AUG GGA AAU CCU AGG GUA
DNA
TAC CAT AGG ATC CCA TT
mRNA
AUG GUA UCC UAG GGU
基因突变的结果：产生新的等位基因
可能引起性状的改变
3、发生时间：DNA复制时 间期
体细胞：有丝分裂间期
配子：减数第一次分裂间期
一般不能传给后代（产生性原细胞时可以,植物可通过无性生殖传给后代）
可以通过受精作用直接传给后代
物理：
X射线、紫外线及其他辐射
化学：
能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质，如：亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等
生物：
病毒
内部因素:
复制偶发错误
碱基组成改变
外部因素
4、基因突变的原因
5、基因突变的特点
（1）普遍性
（2）随机性
（3）低频性
（4）多数有害性
（5）不定向性
如：人类ABO血型系统中，IA, IB, i
如：A→a，a1，a2，a3······，互称等位基因。
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。
有害的基因突变
畸形的雏鸭
人类的多指
人类的并指
镰刀形红细胞
高产大豆　　　　 　　高产青霉菌株
有利的基因突变
有利的基因突变
5、基因突变的特点
（1）普遍性
（2）随机性
（3）低频性
（4）多数有害性
（5）不定向性
如：人类ABO血型系统中，IA, IB, i
如：A→a，a1，a2，a3······，互称等位基因。
6、基因突变的意义：
新基因产生的途径，生物变异的根本来源，
为生物进化提供了最初的原始材料。
二 基因突变与基因重组的比较
碱基对增添 缺失 替换引起
基因结构变化
产生新基因
生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料
普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
自发突变、诱发突变

主要在细胞分裂间期，DNA复制
任何有遗传物质的生物
基因突变 基因重组
定义
发生
时间
原因
特点
实质
意义
生物

不改变基因的量
小结：基因突变与基因重组的比较
碱基对增添 缺失 替换引起
基因结构变化
产生新基因
不产生新基因，产生新基因型
生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料
有性生殖中，控制不同性状的
基因重新组合的过程
普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
非常丰富
自发突变、诱发突变

主要在细胞分裂间期，DNA复制
减数第一次分裂前、后期
生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。
自由组合型 ( )交叉互换型 ()
基因突变 基因重组
定义
发生
时间
原因
特点
实质
意义
生物 任何由遗传物质的生物 有性生殖的真核生物
限定 控制在同一性状的不同变现型 控制在两种性状或两种以上的基因
不改变基因的量 不改变基因的质和量
二、基因重组
1. 概念：在生物体有性生殖过程中,控制 不同性状的基因的重新组合。（狭义）
细菌转化
DNA重组技术--基因工程
广义
2、类型:
生物体进行有性生殖的过程中(减数分裂第一次分裂后期),控制不同性状的基因的重新组合.
（1）减一后期，非同源染色体上非等位基因自由组合
如 “一母生九子，九子各不同”的主要原因——基因重组
减数第一次分裂前期,四分体时,一对同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉而互换,导致染色单体上的非等位基因重组.
（2）减一前期，同源染色体上等位基因交叉互换，导致染色单体上非等位基因重新组合
重组DNA技术(基因工程:培养抗虫棉)
3、基因重组的意义:
生物变异重要来源，形成生物多样性的重要原因，对于生物进化具有重要的意义。
基因突变和基因重组的比较
基因突变:基因的分子结构发生了改变,产生了新的基因,出现了新的性状.
基因重组:基因的重新组合,产生的新的基因型,使之性状重新组合.
产生新基因
产生新基因型
碱基对的替换、增添、缺失
基因自由组合；
基因交叉互换。
DNA复制时
减Ⅰ前、减Ⅰ后
变异的根本来源
进化的原始材料
生物变异来源之一
生物多样性重要原因
低频但普遍
有性生殖中非常普遍
基因突变、基因重组的比较
基因突变 基因重组
本质
原因
时间
意义
特征
一对夫妇所生子女中，性状上差异较多，这种变异主要来自
A．基因重组
B．基因突变
C．环境影响
D．基因分离
1.用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌，诱发了基因突变，秋水仙素最有可能在下列哪项过程中起作用 A．有丝分裂间期??? B．有丝分裂全过程
C．受精作用过程??? D．减数分裂第一次分裂间期
2.下面不容易发生基因突变的细胞是
A.神经细胞 B.正在无丝分裂的细胞
C.蛙的原肠胚细胞 D.正在进行减数分裂的精原细胞
3.下列关于变异的叙述中 ，正确的是
A.生物所发生的基因突变一般是有害的，因此基因突变不利于生物的进化
B.基因重组只能产生的新基因型，而不能产生新的基
因，基因突变才能产生新的基因
C.生物变异的主要来源是基因重组
D.人为改变环境条件，可以促进生物产生变异，但这种变异都是不能遗传的
表现型
基因型
+ 环境条件
不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）
（改变）
可遗传的变异
（如：色盲）
来源
基因突变
染色体变异
基因重组
诱因
（改变）
（改变）
(1)从细胞的结构看，细菌属于 生物。
(2)图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其
实是两种不同的酶，它们都只能在DNA的一定位
置进行剪切和粘接，说明它们具有 的特点。
(3)新细菌与甲、乙细菌都不同，从变异来源看，这
是人工条件下的一种 。
(4)在甲细菌的DNA分子中，剪切掉b基因，粘接上B
基因后，并不影响a、d的功能，说明
。
(5)不同种生物之间基因移植成功，说明生物共用一
套 ，而且发挥作用的机制相同。
遗传密码
原核
专一性
基因重组
基因是控制
生物性状的基本单位
(6)新细菌的后代仍能产生出乙细菌Ｂ基因所控制的产
物，这是由于
。
(7)利用基因工程的方法可以将 转入农作物
细胞的 分子中，从而创造出抗虫作物，以减
少 的用量，减轻 。
B基因随着新细菌DNA分子复制而
复制，并在后代中控制蛋白质的合成
农药对环境的污染
抗虫基因
DNA
农药