5.1基因突变和基因重组-课件(新人教版必修2).ppt

1、5表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件（改变改变）（改变改变）（改变）（改变）复习复习:表现型与基因型的关系表现型与基因型的关系生物体遗传性状的改变就是生物的变异生物体遗传性状的改变就是生物的变异阳光阳光水肥缺乏水肥缺乏 籽粒饱满，籽粒饱满，亩产增加亩产增加 籽粒小，籽粒小，亩产低亩产低 不可遗传的变异不可遗传的变异这种变异能遗传给后代吗？为什么这种变异能遗传给后代吗？为什么 太空椒和普通椒相比，具有明显的优太空椒和普通椒相比，具有明显的优势，果实肥大。势，果实肥大。可遗传的变异可遗传的变异这种变异能遗传给后代吗？为什么？这种变异能遗传给后代吗？为什么？例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天

2、去海边晒黑了的皮肤；生物变异的主要类型有哪些？变异的类型不遗传的变异不遗传的变异：仅仅是由：仅仅是由环境不同造成环境不同造成的变异。的变异。遗传物质没有改变遗传物质没有改变，变化的性状不能进一步遗传，变化的性状不能进一步遗传给后代。给后代。基因重组基因重组可遗传的变异可遗传的变异：是由于：是由于遗传物质的改变遗传物质的改变而而引起的变异。变化的性状能遗传给后代引起的变异。变化的性状能遗传给后代。基因突变基因突变染色体变异染色体变异例二、纯合的高杆抗病小麦与矮杆抗病小麦杂交再自交得到的矮杆抗病小麦；第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 1910 1910年，赫里克医生的诊所来了一

3、位黑人病年，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，红细这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血症。的镰刀形，称镰刀型细胞贫血症。正常正常 异常异常基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症正常正常异常异常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

4、谷氨酸 19491949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白血红蛋白分子的分子的异常异常引起红细胞变形。引起红细胞变形。19561956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处一处的的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代。取代。科学史科学史根本原因根本原因是是碱基对被替换碱基对被替换引起引起基因的分子结构基因的分子结构改变，改变，而导致的一种遗传病。而导致的一种遗传病。病因：病因：两面凹的圆饼状两面凹的圆饼状性状性状谷氨酸谷氨酸 CTTGAADNAGAAmRN

5、A正常蛋白质正常蛋白质蛋白质蛋白质G U A 缬氨酸缬氨酸异常蛋白质异常蛋白质镰刀型镰刀型CA TG T A病因分析病因分析直接原因直接原因增增添添缺缺失失替替换换一基因突变一基因突变1 1、基因突变的概念：、基因突变的概念：DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 ，而引起的，而引起的 的改变。的改变。替换替换增添增添缺失缺失基因结构基因结构碱基对的替换碱基对的替换只改变一个或者不改变氨基酸只改变一个或者不改变氨基酸DNADNA结果结果缺缺失失增增添添碱基对的增添碱基对的增添插入位点以前不影响，插入位点以前不影响，插入位点以后序列改变插入位点以后序列改变缺失位点以前不影响，缺

6、失位点以前不影响，缺失位点以后序列改变缺失位点以后序列改变碱基对的缺失碱基对的缺失请思考：请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。的基因突变才能遗传给下一代。1 1、基因突变的概念：、基因突变的概念：2、基因突变的结果：、基因突变的结果：一个基因突变后产生的是它的一个基因突变后产生的是它的等位基因等位基因产生新基因产生新基因A a 一基因突变一基因突变(三三)基因突

7、变发生的时间？基因突变发生的时间？分裂间期分裂间期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生殖细胞生殖细胞（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）DNADNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误(四四)基因突基因突变的原因变的原因物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素紫外线紫外线X X射线射线其它各种辐射其它各种辐射亚硝酸亚硝酸碱基类似物碱基类似物(五五)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_

8、,_,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根据对性状类型的影响，可将基因突变分为根据对性状类型的影响，可将基因突变分为显性突变：显性突变：a-Aa-A隐性突变：隐性突变：AaAa根据诱变时的状态，可将基因突变分为根据诱变时的状态，可将基因突

9、变分为自然突变：在自然状态下发生的基因突变自然突变：在自然状态下发生的基因突变诱发突变：在人工添加诱变因子条件下诱诱发突变：在人工添加诱变因子条件下诱发的突变；发的突变；实质：增大突变几率实质：增大突变几率基因突变发生的时期与突变性状在生物体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？的表现部位及范围大小有没有关系？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。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。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？哪些细胞能发生基因突变

10、？哪些细胞能发生基因突变？任何任何时期时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞有有2 2 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生；1 1 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；（六）基因突变有什么特点（六）基因突变有什么特点基基 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小资料小资料3 3 突变率突变率低低；白化苗白化苗4 4 大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢？为什么呢？任何一种生

11、物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。5 5 基因突变是基因突变是 不定向不定向的的一个基因可以一个基因可以突变成突变成一一个以上的任意个以上的任意等位基因等位基因 基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5-1010-8-8(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 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性：多害少利性：一个基因可以突变成一个以上一个基因可以突变成一个以上

12、的任意等位基因的任意等位基因 不定向性：不定向性：产生产生新基因新基因引发生物变异引发生物变异,是是变异的根本来源变异的根本来源为进化提为进化提供原材料供原材料（七）基因突变的意义（七）基因突变的意义:基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行有性生殖过程中在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状控制不同性状的基因的重新组合。的基因的重新组合。2 2、类型、类型:3 3、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提供了极其丰富的来源极其丰富的来源,是是生物多样性生物多样性的的重要原因之一。重要原因之一。基因的自由组合基因的自

13、由组合:基因的互换基因的互换:基因重组能否产生基因重组能否产生新的基因新的基因？减一后期，非同源染色体上的非等减一后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。位基因的自由组合。减一前期，同源染色体上的非姐妹减一前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换。染色单体之间发生局部互换。不能不能小小 结结1 1、基因突变的概念、基因突变的概念2、基因突变的结果、基因突变的结果一、基因突变一、基因突变3、基因突变发生的时期和部位、基因突变发生的时期和部位4、基因突变的分类、基因突变的分类5 5、基因突变的原因、基因突变的原因6 6、基因突变的特点、基因突变的特点7 7、基因突变的意义：、基因突变

14、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:作业：作业：导与练导与练基因突变和基因重组基因突变和基因重组书、活页全部；书、活页全部；夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜化疗法抑制癌细胞增殖化疗法抑制癌细胞增殖青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素化学因素物理因素物理因素化学因素化学因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素分析以下情况是利用或回避了哪种因素良好习惯良好习惯6、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 稀有性稀有性:自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010 5 5-1010-8-8 多害少利性多害少利性:多数有害多数有害,少数有利少数有利 不定向性不定向性如老鼠灰毛基因如老鼠灰毛基因A+突变突变AY(黄毛黄毛)a(黑毛黑毛)