1、基因突变和基因重组 现年现年44岁的本杰明岁的本杰明伊赫格波洛和伊赫格波洛和35岁的安吉拉岁的安吉拉伊赫格波洛是一对英伊赫格波洛是一对英籍尼日利亚裔黑人夫妇，他们曾先籍尼日利亚裔黑人夫妇，他们曾先后生下一儿一女，都是黑皮肤。不后生下一儿一女，都是黑皮肤。不久前，安吉拉又生下第三个孩子，久前，安吉拉又生下第三个孩子，竟是个金发碧眼的竟是个金发碧眼的“白人女婴白人女婴”。知识回顾：知识回顾：什么叫基因？基因的分子结构如何？什么叫基因？基因的分子结构如何？基因与染色体、基因与染色体、DNA关系如何？关系如何？基因是基因是具具有遗传效应的有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱片段，基因
2、中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。基因和基顺序）就代表遗传信息。基因和DNA一样具有规则的双螺旋结构。一样具有规则的双螺旋结构。DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈是染色体的组成成分，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列。线性排列。基因型和表现型的关系如何？基因型和表现型的关系如何？普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是粒多粒多饱满饱满的种子，但是再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种子。的种子，但是再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种子。甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg7kg
3、7kg拉萨拉萨3.5kg3.5kg北京北京在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引左右。但再引回北京后，叶球又回北京后，叶球又只有只有3.5KG。变异的类型基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异表现型表现型基因型基因型+环境条件环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）（改变）（改变）可遗传的变异可遗传的变异 （如：色盲
4、）如：色盲）来源来源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诱因诱因（改变）（改变）（改变）（改变）思考：通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？思考：通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？科学史科学史11910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者患者。所有治疗贫血病的所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的中央微凹的圆饼状，而药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的中央微凹的圆饼状，而是镰刀形，后称之是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。镰刀型细胞贫血症。正常型红细胞正常型红细胞 镰刀镰刀型红细胞型红细胞一、基
5、因突变的实例一、基因突变的实例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 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贫血症患年，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2 2谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸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
6、氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNA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DNA分子分子复制复制,通过减数分裂通过减数分裂形成带有突变基因形成带有突变基因的生殖细胞的生殖细胞,并将突并将突变基因传变基因传给下一代给下一代.基因突变的类型基因突变的类型:A T C C GT A G G C缺失缺失（正常）（正常）A T TC C GT A A G G C A A C C GT T G G C A C C GT G G C替换替换增添增添基因突变基因突
7、变 DNA DNA分子中，发生分子中，发生碱基对碱基对的的替换、增添或缺失替换、增添或缺失，而引起的而引起的基因（内部）结构基因（内部）结构的改变。的改变。增增添添缺缺失失替替换换实质？实质？（碱基对排列顺序即遗传信息的改变）（碱基对排列顺序即遗传信息的改变）请思考：请思考：1.由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？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？若发生在配子中，可遗传；若发生在配子中，可遗传；若发生在体细胞中，一般不能遗传；若发生在体细胞中，一般不能遗传；有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖
8、传递。有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。3.基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？细胞分裂的分裂间期。细胞分裂的分裂间期。科学史科学史3 美国遗传学家美国遗传学家 缪勒（缪勒（18901967）1927年，缪勒在果蝇实验中发现年，缪勒在果蝇实验中发现X射线照射可人工诱使基因发生突变，射线照射可人工诱使基因发生突变，他因此于他因此于1946年获诺贝尔生理学或医学奖。这一研究成果导致了辐射遗传年获诺贝尔生理学或医学奖。这一研究成果导致了辐射遗传学的诞生，更重要的是这一发现有助于深入认识生物遗传进化的机理。学的诞生，更重要的是这一发现有助于深入认识生物遗传进化的机理。1945年，美
9、国向日本投下了两颗原子弹，造成年，美国向日本投下了两颗原子弹，造成20多万人死伤。当时缪勒多万人死伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给幸存居民的后代带来难以预料就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给幸存居民的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言中了。在战后的的影响。缪勒不幸言中了。在战后的20多年里，广岛和长崎出生了数以百多年里，广岛和长崎出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型的新生儿。缪勒计死胎和智障、肢体畸型的新生儿。缪勒1946年获得诺贝尔奖之后，他提年获得诺贝尔奖之后，他提出的辐射危险才得到普遍承认。此后，缪勒为制定辐射防护措施和辐射安出的辐射危险才得到普遍承认。此后，缪勒为制
10、定辐射防护措施和辐射安全标准等做了大量工作。全标准等做了大量工作。物理、化学等因素可诱发基因突变的发现，使人们对物理、化学等因素可诱发基因突变的发现，使人们对20世纪世纪40年代后发生年代后发生的因原子弹爆炸、化学污染、放射性泄漏等事件导致新生儿畸型的原因有的因原子弹爆炸、化学污染、放射性泄漏等事件导致新生儿畸型的原因有了科学的认识，为防止污染提供了理论依据。了科学的认识，为防止污染提供了理论依据。物理因素：物理因素：化学因素：化学因素：生物因素：生物因素：1、基因突变的原因：、基因突变的原因：如如X射线、射线、射线、紫外线、激光等。射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，亚硝酸
11、、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等秋水仙素等包括病毒和某些细菌等。包括病毒和某些细菌等。外因外因内因：内因：DNA分子复制偶尔发生错误，分子复制偶尔发生错误，DNA碱基组成发生改变等碱基组成发生改变等二、基因突变的原因和特点二、基因突变的原因和特点A.自然突变自然突变:自然发生的突变自然发生的突变B.诱发突变诱发突变:在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如: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如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成变成 抗锈病个体抗锈病个体(1)按按来来源源分：分：2、基因突变的种类：、基因突变的种类：3.基因突变的特点基因
12、突变的特点 从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白眼果蝇白化苗白化苗短腿的安康羊短腿的安康羊 白色皮毛牛犊白色皮毛牛犊普遍性普遍性发生发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同可以发生在细胞内的不同DNADNA分子上、同一分子上、同一DNADNA分子分子的不同部位。的不同部位。随机性随机性3105人类色盲基因人类色盲基因1105小鼠的白化基因小鼠的白化基因110玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因4105果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因突变率突变率基基 因因低频性低频性高产大豆高产大
13、豆 大南瓜大南瓜太空椒（左）太空椒（左）有利的基因突变有利的基因突变高产青霉菌株高产青霉菌株白化病患者白化病患者有害的基因突变有害的基因突变白化玉米苗白化玉米苗畸形的雏鸭畸形的雏鸭人类的多指人类的多指 大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。是有利的，有些既无害也无益。多数有害性多数有害性灰灰老老鼠鼠不定向性不定向性基因基因A A可以突变为可以突变为a a1 1，也可以突变为，也可以突变为a a2 2、a a3 3、a a4 4等。等。基因突变的特点基因突变的特点 普遍性普遍性 随机性随机性 低频性低频性 多害性多害性 不定向
14、性（多方向性）不定向性（多方向性）有人有人认为基因突变率低，大多有害，故认为它不可能为生物进化认为基因突变率低，大多有害，故认为它不可能为生物进化提供原材料，你认为正确吗？为什么？提供原材料，你认为正确吗？为什么？这种这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对于生物的进历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对于生物的
15、进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。4、基因突变的意义、基因突变的意义对性状的影响：对性状的影响：往往往往产生与之相对应的基因（等位基因）产生与之相对应的基因（等位基因）对基因的影响：对基因的影响：一般产生与之相对应的性状（相对性状）一般产生与之相对应的性状（相对性状）是是新基因产生的途径，是生物变异的新基因产生的途径，是生物变异的根本来源根本来源、生物进化的原始材料。、生物进化的原始材料。5 5、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:运用运用物理因素物理因素或或化学因素化学因素提高突变率提高
16、突变率,诱发基因突变诱发基因突变,获得优获得优良品种良品种.实例实例:“黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒 太空南瓜太空南瓜 “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，这种个体的差异，主要是什么原因产生的要是什么原因产生的?三、基因三、基因重组重组两对相对性状的杂交实验两对相对性状的杂交实验pF1 F231510810132比例比例：9 ：3 ：3 ：1控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的;在在形成配子时形成配子时 决定决定同一性状的成对基因彼此分离同一性状的成对基因彼此分离,决定决定不
17、不同性状的同性状的基因自由组合基因自由组合.自由组合定律：自由组合定律：减数第减数第一一次分裂次分裂后期后期 同源染色体同源染色体 分开分开，非同非同源源 染色染色 体自体自由组合由组合减减中期中期初级精母细胞初级精母细胞基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件3减数第减数第一一次分裂次分裂后期后期 同源染色体同源染色体 分开分开，非同非同源源 染色体自染色体自由组合由组合初级精母细胞初级精母细胞基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件31、概念：在生物体的、概念：在生物体的有性生殖有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。过程中，控制不
18、同性状的基因的重新组合。一种具有一种具有20对等位基因（这对等位基因（这20对等位基因分别位于对等位基因分别位于 20对同源染色体对同源染色体上）的生物进行杂交时，上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有可能出现的表现型就有220=1048576种。种。基因重组基因重组基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件3染色体的交叉互换染色体的交叉互换基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件32、基因重组途径及时间、基因重组途径及时间途径途径1：基因：基因自由组合（自由组合（减减I后期）后期）途径途径2：基因互换（减：基因互换（减I前期四分体前期
19、四分体时期时期）（补充（补充）途径途径3：转基因（：转基因（DNA重组技术）重组技术）基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件3 产生产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。生物的进化具有重要意义。3、意义、意义:基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件31.学习可以彻底的改变自己，即使失去原来改变的条件，人也不会退回到原来的样子，因为经过“輮”。人已经
20、脱离一个旧我，变成一个新我.2.这一段介绍了怎样学习，也就是学习的要素。荀子认为积累是学习的第一要素，也是学习的根本。学习可以达到奇妙的效果，可以“兴风雨”“生蛟龙”。“神明自得，圣心备焉”从人的角度，来说学习的效果。接着运用正反对比的手法来说明积累的效果，体现了荀子文章说理的生动性。3.家庭在西洋是一种界限分明的团体。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我们中国“家里的”可以指自己的太太一个人，“家门”可以指叔伯侄子一大批，“自家人”可以包罗任何要拉入自己的圈子，表示亲热的人物。4.这表示了我们的社会结构本身和西洋的不同，我们的格局不是一捆一捆扎清楚的柴，而是好像把一块石头丢在水
21、面上所发生的一圈圈推出去的波纹，愈推愈远，愈推愈薄。每个人都是他社会影响所推出去的圈子的中心。被圈子的波纹所推及的就发生联系。5.在乡土社会里，地缘关系也是如此。每一家以自己的地位做中心，周围划出一个圈子，个圈子是“街坊”。可是这不是一个固定的团体，而是一个范围。范围的大小也要依着中心的势力厚薄而定。6.在这种富于伸缩性的网络里，随时随地是有一个“己”作中心的。这并不是个人主义，而是自我主义。在个人主义下，一方面是平等观念，指在同一团体中各分子的地位相等，个人不能侵犯大家的权利；一方面是宪法观念，指团体不能抹煞个人，只能在个人们所愿意交出的一分权利上控制个人。7.“画竹”是本文的线索，本文记述文与可画竹的情形，以充满感情的笔触回忆两人的交往，以及文与可死后自己的悲慨，又从文与可的创作经验中总结出艺术创作的规律，熔叙事、抒情、议论于一炉。8.总之，说明文中使用生动活泼的语言，不仅能增强文章内容表达上的形象性、可感性和文学色彩，使读者获得不同程度的美感体验，受到美的陶冶，还有助于加深读者对说明内容的理解，增知益智。基因突变和基因重组人教版优秀课件3基因突变和基因重组人教版优秀课件3
