1、1 第四节第四节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 第四章第四章 遗传和染色体遗传和染色体 学.科.网 2 3 基因突变基因突变 4 为什么会出现这样的性状为什么会出现这样的性状? ? 5 19561956年，英国科学家英格拉姆发现年，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，镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上， 有一处的有一处的谷氨酸被缬氨酸取代谷氨酸被缬氨酸取代。 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谷氨酸 为什么血红蛋白会出现为什么血红蛋白会出现谷氨酸谷氨酸 被缬氨酸取代被缬氨酸取代这样的异常呢？这样的异常呢？
2、 6 DNADNA的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换 病因分析病因分析 GAAGAA CTTCTT GAAGAA 谷氨酸谷氨酸 缬氨酸缬氨酸 DNADNA RNARNA 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 正常正常 异常异常 G GU UA A G GT TA A C CA AT T 突变突变 7 DNADNA分子中发生碱基对的替换、增添和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缺失，而引起的基因结构的改变( (一般地，基一般地，基 因突变后变成其因突变后变成其新的等位基因新的等位基因)。 一一 基因突变的概念基因突变的概念 增增 添添 缺缺 失失 替替 换换 8 基因突变的例子
3、基因突变的例子 9 思考与讨论：思考与讨论： 2.2.基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？ (1) (1) 突变发生在配子中突变发生在配子中, ,可传给后代可传给后代. . (2)(2)突变发生在体细胞中突变发生在体细胞中, ,一般不能遗传一般不能遗传. . 1.基因突变主要发生在什么时候？基因突变主要发生在什么时候？ DNADNA复制时复制时( (有丝分裂的间期和减数有丝分裂的间期和减数 第一次分裂间期第一次分裂间期) ) zxxkw 10 二二 基因突变的原因基因突变的原因 外因外因( (自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变) ) 1.1.物理因素物理因素: :紫外线紫
4、外线,X,X射线及其他辐射射线及其他辐射 例如例如: :太空椒太空椒, ,皮肤癌等皮肤癌等 2.2.化学因素化学因素: :亚硝酸亚硝酸, ,碱基类似物等碱基类似物等 3.3.生物因素生物因素: :某些病毒某些病毒 特别提醒特别提醒: : 我们应该保护环境我们应该保护环境, ,远离这些因远离这些因 素素, , 养成良好的饮食养成良好的饮食, ,卫生习惯卫生习惯. . 内因内因( (自发突变自发突变) ) DNADNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误 11 三三基因突变的特点基因突变的特点 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 ( (打破对环境的适应性
5、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 4.4.普遍性普遍性: : 2.2.随机性随机性: : 5. 有害性：有害性： 3. 不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2 等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？ 自然界突变率：自然界突变率：1010 5 5- - 10 10- -8 8 1. 突变率低突变率低: : 12 四四 基因突变的意义基因突变的意义 产生新基因产生新基因 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 13 五五 基因突变的应用基因突变的应用 人工诱变育种人工诱变育种 原理原理: :运用物理因素或
6、化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率, ,诱发基因突变诱发基因突变, , 获得优良品种获得优良品种. . 实例实例: : “黑农五号”大豆、高产青霉菌株黑农五号”大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜太空椒、太空南瓜 优点：优点：缩短育种年限，大幅度缩短育种年限，大幅度 改良性状，为人类选育改良性状，为人类选育 出优良的生物品种出优良的生物品种 缺点：缺点：优质变异少，要处理大优质变异少，要处理大 量的实验材料，具有盲量的实验材料，具有盲 目性目性 14 基因重组基因重组 15 “一母生九子，连母十个样”，一母生九子，连母十个样”， 这种个体的差异，主要是什么原因产这种个体的差异，
7、主要是什么原因产 生的生的? ? 想一想想一想 16 （一）概念（一）概念: : 在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中, ,控制控制 不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合. . （二）类型（二）类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 基因的互换基因的互换: : 非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因的非等位基因的 自由组合自由组合 四分体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上 的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染色体之间发生局 部互换部互换. . 17 基因重组的意义基因重组的意义 生物变异的来源之生物变异的来源之 一一, ,对于生物的进化也具有对于生物
8、的进化也具有 重要的意义重要的意义. . 是生物多样性的重是生物多样性的重 要原因之一要原因之一. . 18 基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别? ? 1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：普遍性特点：普遍性 随机性、不定向性随机性、不定向性 突变率低突变率低 2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因，产生新基因， 可形成新的可形成新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_ 结构结构 能能 细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时） 重新组合重新组合 不不 基因型基因型 有性生殖过程中有性生殖过程中( (减数分裂减数分裂) ) 非常丰富非常丰富 zxxkw 19 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 b B B b Ab 和和 aB AB 和和 ab 上一页上一页 20 b B B b 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 上一页上一页
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