第四节 基因突变和基因重组

(共32张PPT)
第四节 基因突变和基因重组
制作:邵娜娜
淄博十中生物教研组
什么叫“生物的变异”？
是指亲子间和子代个体间的差异。
变异能否遗传？
是否所有的变异都能遗传给后代？
变异的类型
可遗传变异
生殖细胞内遗传物质
发生改变而引起的
不遗传变异
环境因素影响而造成的
可遗传变异的三种来源:
基因突变
基因重组
染色体变异
一.基因突变
积极思维
镰刀型细胞贫血症的病因是什么
圆饼型的红细胞
镰刀状的红细胞
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
… －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
正常
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
镰刀型细胞贫血症的病因分析
异常
CTT
GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
GUA
CAT
GTA
突变
GAA
直接原因
根本原因
镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
病因：
指发生在基因水平上的变异,是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变
1基因突变的概念:
2基因突变的类型
ATCCG
TAGGC
缺失
（正常）
ATTCCG
TAAGGC
AACCG
TTGGC
A CCG
T GGC
改变
增添
3．基因突变发生的时期？
细胞周期中的分裂间期。
A有丝分裂间期（体细胞）
B减数第一次分裂间期（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
4．基因突变的特点
①普遍性:自然界的物种中广泛存在
②随机性:可发生在任何时期
③稀有性:自然界突变率很低：10－ 5- 10-8
④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利
⑤不定向性：A＝a或A＝A＋
例子
5．基因突变发生的原因？
引起基因突变的因素
（致变因素）　
A.自然突变:自然发生的突变
B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体
物理因素；
化学因素；
生物因素
例子
化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
人工诱导基因突变常用方法：
物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；
生物因素：病毒、细菌等。
6．人工诱变在育种上的应用
①成功率低,有利个体往往不多
②会出现返祖现象
（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:
基因突变的意义
基因突变在生物进化中有重要意义。是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。
原因：
基因突变能够产生前所未有的新基因，
从而出现前所未有的新性状。
“一猪生九仔，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:
生物在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合的过程.
二.基因重组
2 类型:
①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的组合.
②基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.
例子
图解
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？
控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。
发生时期：有性生殖过程中。
特点是：非常丰富。
基因重组：
三.重组DNA技术（基因工程）
三.重组DNA技术（基因工程）
recombinant DNA technique
指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。
这一技术是人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术。
两段不同来源的DNA片段被连在一起所形成的新DNA片段叫重组DNA
重组DNA
质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子。有一些质粒能携带外源DNA，可以作为目的基因进入受体细胞的运载工具。
多细菌除了染色体之外，还有大量很小的环状的双链DNA分子，这就是质粒(plasmid)。质粒通常独立于染色体之外，可以自主复制。
质粒(plasmid)目的基因进入受体细胞的运载工具。
质粒
染色体
细菌
2目的基因 和质粒载体 的连接
3将重组DNA分子导入受体细胞
4选择
5目的基因表达
1目的基因的取得
DNA片段（目的基因）与载体DNA分子相连接，形成重组DNA
选出含有所需要的重组体DNA分子的受体细胞,
目的基因在受体细胞中高效表达，合成产物（蛋白质)
重组DNA技术的一般过程
（DNA片段）
利用这个技术，可以改变生物的遗传组成，从而获得新的遗传性状或人们需要的产品。
基因工程的应用
2、人类基因治疗
基因工程与医药卫生：
1、生产基因工程药品，如胰岛素、生长激素、乙肝疫苗等。
基因工程与农牧业：
应用转基因技术可按照人类的要求定向地改造生物，产生新的性状。可以获得高产、稳产和具有优良品质的农作物（如高产玉米、抗虫棉等）；培育出转基因奶牛、转基因鱼等动物新品种。（动植物的遗传改造）
一窝兔子
返回
同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。
返回
正常绵羊和短腿安康（中）
白化病患儿
太空椒
普通青椒
神奇的太空育种
继续

太空南瓜王
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。
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