新基因突变和基因重组课件.ppt

1、 在北京培育出的优质甘蓝品种，叶球最在北京培育出的优质甘蓝品种，叶球最大的只有大的只有3.5 kg3.5 kg，当引种到拉萨后，由于昼，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大，日照时间长，光照强，叶球可重夜温差大，日照时间长，光照强，叶球可重达达7 kg7 kg左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5 kg3.5 kg，从甘蓝的引种过程可以看出，从甘蓝的引种过程可以看出 A A甘蓝具有遗传特性，而不具有变异特性甘蓝具有遗传特性，而不具有变异特性 B B仅由环境条件引起的变异不能遗传仅由环境条件引起的变异不能遗传 C C环境改变可引起生物产生可遗传的变异环境改变可引起生物产

2、生可遗传的变异 D D甘蓝在生殖过程中无基因重组发生甘蓝在生殖过程中无基因重组发生B B第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组镰刀型贫血症镰刀型贫血症白化苗白化苗白化病白化病脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？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镰刀型细胞贫血症的病因分析异常异常C T TG A A谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G U AC A TG T A突变突变G A A直接原因直接原因根本原因

3、根本原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由基因突变基因突变引起引起的一种遗传病的一种遗传病病因：病因：增添增添替换替换缺失缺失什么是基因突变？什么是基因突变？ DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的替换、增添、替换、增添、缺失缺失而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。碱碱基基对对影响很大影响很大影响不大影响不大1 1、基因突变发生的时间、基因突变发生的时间？细胞周期中的分裂间期。细胞周期中的分裂间期。A A 有丝分裂间期（体细胞）有丝分裂间期（体细胞）B B 减数第一次分裂间期（生殖细胞）减数第一次分裂间期（生殖细胞）但一般不能传给后代但一般不能传给后代可以通过受精

4、作用传给后代可以通过受精作用传给后代人类能遗传的基因突变常发生在人类能遗传的基因突变常发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期2 2、基因突变发生的原因及种类？、基因突变发生的原因及种类？外因外因自然突变自然突变: :自然发生的突变自然发生的突变如如: :正常绵羊突变产生短腿安康羊正常绵羊突变产生短腿安康羊物理因素：物理因素：化学因素：化学因素：生物因素：生物因素：例子例子病毒、细菌病毒、细菌人工诱变人工诱变：利用物理或化学因素来：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生基因突

5、变处理生物，使生物发生基因突变DNADNA复制时，基因中脱氧核酸种类、复制时，基因中脱氧核酸种类、数量排列顺序发生改变数量排列顺序发生改变这种太空南瓜王最大这种太空南瓜王最大能长到能长到200200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰时，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大南瓜每天能增大5 5公斤。公斤。正常绵羊和正常绵羊和 短腿安康羊短腿安康羊（中）（中） 3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 普遍性普遍性: :自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在 随机性随机性: :可发生在任何时期可发生在任何时期 低频性低频性: :自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010 5 5- - 1010-

6、8-8 多害少利性多害少利性: :( (打破对环境的适应性打破对环境的适应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 例子例子不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2 基因突变产生等位基因。基因突变产生等位基因。 “ “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么这种个体的差异，主要是什么原因产生的原因产生的? ? 生物体在进行生物体在进行有性生殖有性生殖过程中过程中, ,控控制不同性状的制不同性状的基因的重新组合基因的重新组合. .1 1、 基因重组的类型基因重组的类型: :自由重组自由重组: : 减减后期后期（非同源非同源染色体染色体

7、上的上的非等位非等位基因的组合）基因的组合）. .互换重组互换重组: :减减前期前期（同源染色体上的（同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部交叉互换）非姐妹染色体之间发生局部交叉互换）. .基因重组不产生新基因，基因重组不产生新基因，可形成新的可形成新的基因型基因型 基因重组基因重组非同源染色体上的非等位基因的自由组合非同源染色体上的非等位基因的自由组合AAaaBBbbAAbbaaBB同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。间发生交换现象。返回AAAABBBBaabbaabbYYRRYYRR黄色圆粒黄色圆粒 yyrr yyrr 绿色皱粒绿色皱粒yR YRyrYyRr

8、(YyRr(黄色圆粒黄色圆粒 ) )yR P配子配子F F1 1配子配子F2YRYryrYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRrYYrrYyrryyRrYyrryyrrYRF1是是生物变异生物变异的来源之一，的来源之一，是是生物多样性生物多样性的来源之一，的来源之一，对对生物的进化生物的进化具有重要的意义。具有重要的意义。提供提供丰富的进化材料，有助于丰富的进化材料，有助于物种物种在在多变（未知变化）的环境中生存多变（未知变化）的环境中生存2 2、 基因重组的意义基因重组的意义: :基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别基因突变

9、基因突变基因重组基因重组结果结果范围范围产生新的基因产生新的基因产生新的基因型产生新的基因型能发生在所有能发生在所有生物中生物中仅存在于有性仅存在于有性生殖的生物生殖的生物对某一基因而言对某一基因而言对两对或两对以对两对或两对以上的基因而言上的基因而言时间时间小结小结一、基因突变一、基因突变1 1、概念、概念2 2、基因突变的原因和特点、基因突变的原因和特点3 3、基因突变的意义、基因突变的意义二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念2 2、类型、类型3 3、意义、意义1 1、基因突变的原因是：、基因突变的原因是： A.A.染色体上的染色体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B.染

10、色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C. C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变2 2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出、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，其原因是一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响课堂巩固课堂巩固3 3、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病, ,某一男性患者某一男性患者, , 其父母正常，请判断这

11、人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组4、基因重组发生在、基因重组发生在 A减数分裂形成配子的过程中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通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中5.5.下列关于自然突变的叙述错误的是下列关于自然突变的叙述错误的是 A A自然突变的频率低自然突变的频率低 B B自然突变只产生在个别生物个别基因自然突变只产生在个别生物个

12、别基因 C C自然突变是不定向的，一般是有害的自然突变是不定向的，一般是有害的 D D基因突变是变异的根本来源，是生物进基因突变是变异的根本来源，是生物进 化的重要因素之一化的重要因素之一6 6、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建、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。生物丰富的变异主立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于要来源于 A. A.基因重组基因重组 B. B.基因突变基因突变 C. C.染色体变异染色体变异 D. D.环境变化环境变化7 7、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自这种变异

13、主要来自 A. A.基因突变基因突变 B. B.基因重组基因重组 C. C.环境影响环境影响 D. D.染色体变异染色体变异8 8、下面叙述的变异现象，可遗传的是、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子的果实无子 D D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花白花6 6、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成

14、配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中5、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A基因重组基因重组 B染色体数目变异染色体数目变异 C染色体结构变异染色体结构变异 D基因突变基因突变变异的变异的类型类型遗传的变异：遗传的变异：不遗传的变异：不遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组由环境不同引起，遗传物质没有改由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。变，不能进一

15、步遗传给后代。遗传物质发遗传物质发生了改变，生了改变，其后代将继其后代将继承这种改变承这种改变白化病患儿白化病患儿白化苗白化苗镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症正常正常绵绵羊和短腿安康（中）羊和短腿安康（中） 引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难 一九四五年八月六日，一九四五年八月六日，美国美国为迫使日本迅速投降，为迫使日本迅速投降，在日本在日本广岛广岛投掷了投掷了人类史上第一颗人类史上第一颗原子弹原子弹。当场炸死。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。在日本长崎投

16、下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。存造成很大威胁。 引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难 一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐

17、射伤有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。是已知的世界最大核事故。太空椒太空椒普通青椒普通青椒神奇的太空育种神奇的太空育种 太空南瓜王太空南瓜王 这种太空南瓜王最大能长到这种太空南瓜王最大能长到200200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5 5公斤。公斤。返回一只青蛙一张嘴，两只眼睛四条腿一只青蛙一张嘴，两只眼睛四条腿? ? 空间生命科学：高真空(108p

18、a)微重力(104g)强辐射(尤其是危害性极大的HZE）预祝今天“神六”发射成功！ 正常正常 谷氨酸谷氨酸 GAA CTT GAA 蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 mRNA DNA 异常异常 缬氨酸缬氨酸 GUA CA AT GT TA 突变突变 GAAGAGGUUGUAGUCGUG 基因突变的概念：基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺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。失，而引起的基因结构的改变。 思考：请结合思考：请结合“问题探讨问题探讨”，DNADNA的的碱基还有可能发生什么的变化？碱基还有可能发生什么的变化？ 并并举例。举例。增添：豌豆皱粒增添：豌

19、豆皱粒缺失：囊性纤维病缺失：囊性纤维病问题问题2 2：人体某些体细胞基因的突变，有人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。生活中有哪些因可能发展为癌细胞。生活中有哪些因素容易引发癌症呢？素容易引发癌症呢？ 思考：基因是如何传递给子代的？突思考：基因是如何传递给子代的？突变的基因一定能够传递给子代吗？变的基因一定能够传递给子代吗？ 基因突变若发生在配子中，可遗传基因突变若发生在配子中，可遗传基因突变若发生在体细胞中，一般不能基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传。遗传。有性生殖中非常普有性生殖中非常普遍遍突变频率低，但普遍存突变频率低，但普遍存在在发生发生可能可能生物变异的来源之一，生物变

20、异的来源之一，对生物进化有重要意对生物进化有重要意义义生物变异的根本来源，生物变异的根本来源，生物进化的原始材料生物进化的原始材料意义意义有性生殖过程中进行有性生殖过程中进行减数分裂形成配子减数分裂形成配子外界环境条件的变化外界环境条件的变化和内部因素的相互作和内部因素的相互作用用条件条件减减后期，非同源染色后期，非同源染色体上的非等位基因自由体上的非等位基因自由组合；组合；减减前期，同源染色体前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交的非姐妹染色单体的交换重组。换重组。可发生在生物个体发育可发生在生物个体发育的任何阶段的任何阶段,一般在细胞一般在细胞分裂的间期。包括碱基分裂的间期。包括碱基对的替换

21、、增添和缺失。对的替换、增添和缺失。发生发生时间时间及原及原因因不产生新基因，而是不不产生新基因，而是不同基因的重新组合，产同基因的重新组合，产生新的基因型生新的基因型基因的分子结构发生改基因的分子结构发生改变，产生新的基因，出变，产生新的基因，出现了新的性状现了新的性状本质本质基因重组基因重组基因突变基因突变一一.基因突变基因突变积极思维积极思维镰刀型细胞贫血症的病因是什么镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的

22、碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程: :这种变化可否遗传这种变化可否遗传? ?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传突变后的突变后的DNADNA分分子复制子复制, ,通过减通过减数分裂形成带有数分裂形成带有突变基因的生殖突变基因的生殖细胞细胞, ,并将突变并将突变基因传给基因传给下一代下一代. .1 1、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为300300个个 碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋碱基对，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，差异可能为白质分子相比较，差

23、异可能为 A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能2 2、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变(三三)基因突变的原因基因突变的原因物理因素

24、物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素( (四四) )基因突变的类型基因突变的类型按来源分按来源分_与与_按突变后对生物个体的影响分按突变后对生物个体的影响分_与与_,_,对生物体而言，多数为对生物体而言，多数为_。自然突变自然突变人工诱变人工诱变有利突变有利突变有害突变有害突变有害突变有害突变打破对环境的适应性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如此的话基因突变对生物岂不是没有意义? ?产生新基因产生新基因引发生物变异引发生物变异为进化提供原始材料为进化提供原始材料B.诱发突变诱发突变

25、: 在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体11.11.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 A A都是有利的都是有利的 B B都是定向的都是定向的 C C都是隐性突变都是隐性突变 D D诱发突变率高诱发突变率高化学因素：化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。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：物理因素：包括包括X X射线、紫外线、激光等；射线、紫外线、激光等；生物因素：生物因素：病毒、细菌等。病毒、细菌等。6人工诱变在育种上的应用成功率低成功率低, ,有利个体往往不多有利个体往往不多会出现返祖现象会出现返祖现象优点优点：提高突变率，缩短育种周期提高突变率，缩短育种周期大副度改良某些性状大副度改良某些性状缺点缺点: :三三.重组重组DNA技术（基因工程）技术（基因工程） 同源染色体的同源染色体的非非姐妹姐妹染色单体交叉互换染色单体交叉互换非同源染色体非同源染色体 的自由组合的自由组合 基因自由组合基因自由组合什么叫重组性状？什么叫重组性状？非同源染色体非同源染色体 的自由组合的自由组合