基因突变和基因重组课件-公开课一等奖课件.ppt

1、1313下图能正确表示基因分离定律实质的是下图能正确表示基因分离定律实质的是 1414成年男性的某一细胞处于减成年男性的某一细胞处于减IIII后期时，正常情后期时，正常情况下细胞中染色体的形态有况下细胞中染色体的形态有（）A A2323种种B B2424种种C C2323或或2424种种D D4646种种第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组环境因素引起的环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变，自身的遗传物质没有改变3.5kg3.5kg7kg7kg3.5kg3.5kg甘蓝甘蓝拉萨拉萨北京北京资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.

2、5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回左右。但再引回北京后，叶球又只有北京后，叶球又只有3.5KG。不可遗传的变异不可遗传的变异红花的后代变了蓝紫色红花的后代变了蓝紫色可遗传的可遗传的变异变异遗传物质发生了改变遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色蓝紫色花的后代仍是蓝紫色基因突变基因突变生生物物的的变变异异 不遗传的变异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异 基因重组基因重组染色体变异染色体变异生物体内遗传生物体内遗传物质没有改变物质没有改变生殖细胞内遗生殖细胞内遗传物质的改变

3、传物质的改变A.A.将同一品种的番茄分别种在水肥条件不同的农田，将同一品种的番茄分别种在水肥条件不同的农田，其果实大小出现很大差异其果实大小出现很大差异B.B.在黑暗环境中发育成的白花苗在黑暗环境中发育成的白花苗C.C.光照下出现的白花苗呢光照下出现的白花苗呢下列哪种变异属于可遗传的变异？下列哪种变异属于可遗传的变异？镰刀型贫血症是一种异常镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。血红蛋白病。一旦缺氧，患一旦缺氧，患者者红细胞变成长镰刀型红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加血液的粘性增加,导致各器官血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，血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节

4、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，引起裂产生溶血现象，引起溶血性贫血溶血性贫血甚至造成死亡。甚至造成死亡。基因突变实例基因突变实例-镰刀型贫血症镰刀型贫血症正常血红蛋白第正常血红蛋白第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常血红蛋白究竟出了什么问题？正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸1 2 3 4 5

5、 6 7 8（正常血红蛋白）（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTCTTGAAGAA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GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因碱基对替换碱基对替换根本根本第第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原因是什么取代的根本原因是什么？分析：分析：A AT TT TA A替换替换直接直接原因原因决定决定谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸除了碱基的替换以外，基因的碱基序列还可以发生除了碱基的替换以外，基因的碱基序列还可以发生哪些变化也会导致血红蛋白异常？哪些变化也会导致

6、血红蛋白异常？替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或替换，改变了失或替换，改变了基因的结构。基因的结构。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 2.2.基因突变发生的原因基因突变发生的原因外因外因内因内因某些外界环境条件（如：温度骤变、各种某些外界环境条件（如：温度骤变、各种射线、污染）射线、污染）生物内部因素（如：异常代谢物）等作用生物内部因

7、素（如：异常代谢物）等作用DNA复制过程中复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部改变，从而种类、数量或排列顺序发生局部改变，从而改变了遗传信息改变了遗传信息1。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、增添和缺失，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，叫基因突变而引起的基因结构的改变，叫基因突变A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞可以发生基因突变可以发生基因突变生殖细胞生殖细胞中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代

8、）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）3 3、基因突变发生在什么时间？、基因突变发生在什么时间？分裂间期分裂间期DNADNA的复制过程的复制过程“神七神七”带一批种子上天进行育种，你选带一批种子上天进行育种，你选“干种子干种子”还是还是“萌动的种子萌动的种子”？为什么？为什么？基因突变的结果：基因突变的结果：不改变基因在染色体上的位置和基因的数量。不改变基因在染色体上的位置和基因的数量。2.2.光学显微镜下能观察到吗？光学显微镜下能观察到吗？染色体某一个位点上基因的改变，显微镜下不可见染色体某一个位点上基因的改变，显微镜下不可见3.3.一定会引起遗传信息的改变吗？一

9、定会引起遗传信息的改变吗？4.4.一定会引起性状的改变吗？一定会引起性状的改变吗？1.1.改变基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗？改变基因在染色体上的位置和染色体上基因的数量吗？产生了新的基因产生了新的基因 等位基因等位基因一定一定隐性突变隐性突变显性突变显性突变AaAaaAaADNAA U C C G C A A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T T G G C G A A C C G C 碱基对改变碱基对改变精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A U U C G C 异亮氨酸异亮氨酸

10、 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T A A G C G A T T C G C 碱基对改变碱基对改变精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸碱基对缺失碱基对缺失A C C G C T G G C G A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA正常正常碱基对增添碱基对增添异

11、亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAa）基因突变通常会引起生物性状的改变，但不一定基因突变通常会引起生物性状的改变，但不一定引起生物性状的改变引起生物性状的改变一种氨基酸可能有几种密码子一种氨基酸可能有几种密码子碱基对的替换对生物性状的影响是最小的碱基对的替换对生物性状的影响是最小的7 7。基因突变的意义：。基因突变的意义：引发生物变异引发生物变异 细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正

12、常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病常见突变性状：常见突变性状：在生物界普遍存在在生物界普遍存在短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指原核和真核生物均能发生原核和真核生物均能发生自然突变自然突变诱发突变诱发突变基因突变有何特点？基因突变有何特点？开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期任何时期思考思考随机性随机性在生物个体发育的过程中，基因突变发生的时期在生物个体发育的过程中，基因突变发生的时期越迟，生

13、物体表现突变突变的部分就越少。越迟，生物体表现突变突变的部分就越少。基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105突变率低突变率低据估计，在高等生物中，大约据估计，在高等生物中，大约105-108105-108个生殖细胞中才个生殖细胞中才会有会有1 1个生殖细胞发生基因突变。个生殖细胞发生基因突变。突变率突变率=10=10-5-51010-8-8基因突变是不定向的基因突变是不定向的基因突变有何

14、特点？基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代经诱变处理的黑色家鼠产生的子代产生产生1 1个以上的等位基因个以上的等位基因白化苗白化苗 大多数突变是有害的大多数突变是有害的白化病白化病植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变该突变性状对生物体来说是有害的还是有利的？该突变性状对生物体来说是有害的还是有利的？突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用物理物理:射线射线 紫外线紫外线

15、 激光等激光等化学化学:亚硝酸亚硝酸 硫酸二乙酯等硫酸二乙酯等概概 念念缺缺 点点方方 法法优优 点点提高突变率提高突变率创造新类型创造新类型加速育种进程加速育种进程选育优良品种选育优良品种诱变产生的突变是不定向的，而且有利的诱变产生的突变是不定向的，而且有利的个体往往不多，需要处理大量的材料个体往往不多，需要处理大量的材料利用物理因素或化学因素来处理生物，使利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变生物发生基因突变1、(选择填空选择填空)某生物发生了基因突变后某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传信息）基因结构（或遗传信息）；基因数量基因数量 ；性状性状 .(一定不变一定不变;一

16、定改变一定改变;可能改变可能改变)一定改变一定改变一定不变一定不变可能改变可能改变巩固练习巩固练习1(08上海高考上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）是（不考虑终止密码子）A第第6位的位的C被替换为被替换为T B第第9位与第位与第10位之间插入位之间插入1个个TC第第100、101、102位被替换为位被替换为TTT D第第103至至105位被替换为位被替换为1个个Tn这种说法不正确。基因突变是指这种说法不正确。基因突变是指DNA分子分子中发生碱

17、基对的增添、缺失或改变而引起的基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。因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变基因突变使一个基因突变成它的等位基因，成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生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改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的引起的讨论：有人说，基因突变就是指生物体基讨论：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？试举例因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。说明。卷发双眼皮卷发双眼皮直发单眼皮直发单眼皮aaBbaaBbAabbAabbaB,abaB,ab Ab,abAb,a

18、baabbaabb显性：直发显性：直发A A，双眼皮，双眼皮B B减数分裂，基因重组减数分裂，基因重组减数分裂，基因重组减数分裂，基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性有性生殖过程中生殖过程中,控制不同性状的控制不同性状的基因的自由组合基因的自由组合.2 2、类型、类型: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同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.减一前期减一前期减一后期减一后期3.3.发生时期：发生时期：有性生殖有性生殖减数分裂过程中减数分裂过程中,非常丰富。非常丰富。控制不

19、同性状的基因重新组合，控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，不产生新基因，可形成新的基因型。可形成新的基因型。4 4、意义、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异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提供了极其丰富的来源,是生物是生物多样性多样性的的重要原因之一重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？【问题【问题】基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新性状不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新基因型，使之性状重新组合发生时间及原因细胞分裂期间DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素

20、引起的碱基互补配对出现差错或碱基对的丢失减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色体间交叉互换，以及非同源染色体上基因自由组合条件外界条件的剧变和内部因素的相互作用 不同个体间的杂交，有性生殖过程中减数分裂和受精作用意义生物变异的主要来源，生物进化的重要因素之一，通过诱变育种可培育新品种是生物变异的重要因素，通过杂交育种使性状重组，可培育出新的优良品种发生可能可能性很小非常普遍总之，总之，基因重组只能发生在进行有性生殖的生物，即孟德尔遗传规基因重组只能发生在进行有性生殖的生物，即孟德尔遗传规律适用的范围内，而基因突变则只要含有基因的生物就都能发生律适用的范围内，而基因突变则只要含有基因的生物

21、就都能发生。基因重组不能产生新的基因，只能产生基因重组不能产生新的基因，只能产生新的基因型新的基因型。小小 结结（改变）（改变）（改变）来源诱因课课 堂堂 练练 习习1.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是代全部开白花，出现这种现象的原因是(）A.自然杂交自然杂交 B.自然选择自然选择 C.基因突变基因突变 D.基因重组基因重组2.进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是一定的

22、差异的主要原因是 （）A.基因重组基因重组 B.基因突变基因突变 C.染色体变异染色体变异 D.生活条件改变生活条件改变CA3.下列有关基因突变的说法，不正确的是下列有关基因突变的说法，不正确的是()A.自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的B.生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C.基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D.基因突变可产生新的基因，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物变异的 主要来源主要来源B4.利用激光对利用激光对DNA进行修复，生物学上称之进行修复，生物学上称之为为 （）A.基因突变

23、基因突变 B.基因重组基因重组 C.基因互换基因互换 D.染色体变异染色体变异A5.下图中，基因下图中，基因A与与a1a2a3之间的之间的 关系，不能表现的是关系，不能表现的是()A.基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D4 4在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约9898的甲虫死了，约的甲虫死了，约2 2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下

24、来的原因是（存下来，生存下来的原因是（）A A有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在B B以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C C约有约有2 2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子D D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体1（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（是（）A非同源染色体的自由组合能导致基因重组非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姊妹染色单体的交换可引起基因重组非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离

25、纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，在一次实验中，经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是（）（）致使（致使（)基因基因 基因基因 基因基因某化合物某化合物酶酶酶酶酶酶鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸6.下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸过程：如果酶如果酶和酶和酶正常，酶正常，酶活性丧失则能否合成活性丧失则能否合成鸟氨酸和精氨酸鸟氨酸和精氨酸?(）原因是（原因是（)基因基因发

26、生突变，酶发生突变，酶缺乏缺乏不能形成精氨酸不能形成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸能合成鸟氨酸不能合成精氨酸酶酶失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。此精氨酸的合成缺乏原料。思考思考:RNA病毒的突变频率往往比病毒的突变频率往往比DNA病毒的突变频率高病毒的突变频率高,为什么为什么?n RNA病毒遗传物质是病毒遗传物质是RNA,RNA是单链是单链,结构不稳定结构不稳定,易发生基因突变易发生基因突变.基因突变和基因重组引起的变异有什么区别基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_(_(能或否能或否

27、)产生产生新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性、随机性、随机性、_、多数有害、多数有害、不定向性。不定向性。2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，可新基因，可形成新的形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_内部结构内部结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）突变率低突变率低基因重新组合基因重新组合不产生不产生基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中非常丰富非常丰富非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合BaAbaBAb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之间的局部交换之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb