基因突變與基因重組上

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,同學(xué)們請(qǐng)看,一母生九仔，連母十個(gè)樣，這說明生物具有,_,的現(xiàn)象。,龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞，這說明生物具有,_,的現(xiàn)象。,變異,遺傳,生物親子代間或子代各個(gè)體間存在,性狀差異,的現(xiàn)象,.,“生物的變異”,變異能否遺傳？,是否所有的變異都能遺傳？,變異的類型,不,可,遺傳變異,可遺傳變異,由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。,生殖細(xì)胞（配子）,內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變。,可遺傳變異的三種來源,:,基因突變,基因重組,染色體變異,陽光,、,水肥充足,普通玉米生長過程,子粒飽滿，,畝產(chǎn)增加,子粒小，,畝產(chǎn)低,想一想：上述甘藍(lán)品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生？,這種變異性狀能遺傳給子代嗎？為什么,?,分析：是環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。,甘藍(lán),3.5kg,7kg,拉薩,3.5kg,北京,資料：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的有,3.5KG,，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá),7KG,左右。但再引回北京后，葉球又只有,3.5KG,。,太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢(shì)，果實(shí)肥大，,把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒,可遺傳的變異,藍(lán)紫色花的 后代仍是藍(lán)紫色,紅花的后代變成藍(lán)紫色,藍(lán)紫色花,變異性狀的后代,為何仍然是藍(lán)紫色花呢？,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,不同生物的可遺傳變異來源：,病毒,基因突變,原核生物,基因突變,真核生物,基因突變、基因重組、染色體變異,第一節(jié) 基因突變和基因重組,第五章 基因突變及其他變異,一、,基因突變實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥,正常型紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞,1910,年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴(yán)重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對(duì)這個(gè)病人無效。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥。,鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種,異常血紅蛋白病,。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡,。,鐮刀型細(xì)胞貧血癥簡介,1949年，美國鮑林博士首先意識(shí)到，紅細(xì)胞中,血紅蛋白分子不完善引起使紅細(xì)胞變形,，從而失去輸氧功能。,正常血紅蛋白究竟出了什么問題？,正常血紅蛋白特定位置上的,谷氨酸,被,纈氨酸,取代,。,正常血紅蛋白究竟出了什么問題？,纈氨酸,組氨酸,亮氨酸,蘇氨酸,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,賴氨酸,纈氨酸,組氨酸,亮氨酸,蘇氨酸,脯氨酸,纈氨酸,谷氨酸,賴氨酸,1 2 3 4 5 6 7 8,（,正常血紅蛋白,）,（,異常血紅蛋白,）,DNA,mRNA,C T T,G A A,C T,G A,G A,G A,蛋白質(zhì),氨基酸,谷氨酸,正常,纈氨酸,不正常,A,U,A,T,突變,：血紅蛋白分子的多肽鏈上，,一個(gè),谷氨酸,被一個(gè),纈氨酸,替換。,：控制血紅蛋白分子的,DNA,的,堿基序列發(fā)生了改變，,突變成了,C T T,G A A,C,A,T,G,T,A,1,）,直接原因,2,）,根本原因,鐮刀型細(xì)胞貧血癥是,由于基因突變引發(fā),的一種,遺傳病,，是由于,基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,而產(chǎn)生的。,3),結(jié)論,：,1、鐮刀形細(xì)胞貧血癥,增添,缺失,替換,DNA,分子中發(fā)生,堿基對(duì),的,、,和,，而引起的,的改變。,替換,增添,缺失,基因結(jié)構(gòu),2.,基因突變的概念：,(1),若發(fā)生在,_,中，將傳遞給后代。,(2),若發(fā)生在,_,中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過,_,傳遞。,（,3,）人體正常體細(xì)胞發(fā)生基因突變，有可能發(fā)展成為癌細(xì)胞，但不會(huì)遺傳。,配子,體細(xì)胞,無性繁殖,基因突變可否遺傳？,3、基因突變的遺傳特點(diǎn),(1),從分子水平看,:,(2),從個(gè)體水平看,:,基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的,任何時(shí)期，從受精卵到幼體到成體，,更到老年個(gè)體的任一時(shí)間,。,4,.,基因突變發(fā)生時(shí)期：,基因突變一般發(fā)生在,_,_,思考：結(jié)合,DNA,分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過程，分析,DNA,分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變的原因。,提示,：,DNA,分子復(fù)制時(shí)，,DNA,雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對(duì)的數(shù)量或排列順序改變，從而使遺傳信息改變。,（DNA復(fù)制時(shí)期）,有絲分裂間期,或減數(shù)第一次分裂前的間期。,5,、基因突變的原因：,（1）外因：,（,2,）內(nèi)因：,物理因素,：如,X,射線、激光等,化學(xué)因素：,如亞硝酸、堿基類似物等,生物因素：,如病毒和某些細(xì)菌等,為什么在強(qiáng)烈的日光下要注意防曬？,為什么做,X,射線透視的醫(yī)務(wù)人員要穿防護(hù)衣？,閱讀課本P81-P82，思考并回答,引起基因突變的因素有哪些？,DNA復(fù)制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息。,A.,自然突變,:,自然發(fā)生的突變,B.,誘發(fā)突變,:,在人為條件下發(fā)生的突變,如,:,正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊,如,:,中子照射不抗銹病的燕麥種子,變成抗銹病個(gè)體,(1),按來源分：,(2),按突變后對(duì)生物個(gè)體的影響分為與,對(duì)生物體而言，多數(shù),_,。,有利突變,有害突變,有害突變,6,基因突變發(fā)生的種類,細(xì)菌：無抗藥性,抗藥性,棉花：正常枝,短果枝,果蠅：紅眼,白眼,長翅,殘翅,家鴿：羽毛白色,灰紅色,人：正常色覺,色盲,正常膚色,白化病,普遍,性,原核和真核生物均能發(fā)生,7、,基因突變有什么特點(diǎn)？,隨機(jī)性,基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的,任何時(shí)期,。,可以發(fā)生在,任何細(xì)胞,中（生殖細(xì)胞比體細(xì)胞更容易發(fā)生突變）,基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的,不同的DNA分子,上或,同一DNA分子的不同部位,上。,不定向,性,經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子,經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代,產(chǎn)生,1,個(gè)以上的等位基因,注意：基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因變成它的,等位基因,（,Aa,或,aA,）。,基 因,突變率,大腸桿菌組氨酸缺陷型基因,210,果蠅的白眼基因,410,5,果蠅的褐眼基因,310,5,玉米的皺縮基因,110,小鼠的白化基因,110,5,人類色盲基因,310,5,突變率低即低頻性,據(jù)估計(jì)，在高等生物中，大約,10,5,-10,8,個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有,1,個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。,、基因突變對(duì)生物來說有害還是有利？,白化病患者,白化玉米苗,畸形的雛鴨,人類的多指,多害少利性,植物的,抗病性突變,、,耐旱性突變,、微生物的,抗藥性突變,突變性狀的有害性和有利性取決于是否適應(yīng)環(huán)境,普遍性,隨機(jī)性和不定向性,低頻性,多害少利性,為什么流感病毒在全球肆虐這,么多年來，人類一直沒有找到,萬無一失的辦法預(yù)防呢？,2024/10/22,8、,基因突變的結(jié)果：,A,A,a,A,一個(gè)基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因,即產(chǎn)生了新基因：原基因的等位基因,基因突變是等位基因產(chǎn)生的根本來源。,隱性突變,顯性突變,Aa,aA,基因突變的結(jié)果：,不改變基因在染色體上的位置和基因的數(shù)量。,2.,光學(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？,染色體某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，顯微鏡下不可見,3.,一定會(huì)引起遺傳信息的改變嗎？,4.,一定會(huì)引起性狀的改變嗎,1.,改變基因在染色體上的位置和染色體上基因的數(shù)量嗎？,產(chǎn)生了新的基因,等位基因,一定,隱性突變,顯性突變,Aa,aA,？,DNA,A,U,C C G C ,A,A,C C G,C,異亮氨酸,精氨酸,天冬氨酸,mRNA,A,T,C C G C,T,A,G G C,G ,正常,T,T,G G C,G ,A,A,C C G C ,堿基對(duì)替換,精氨酸,DNA,A U,C,C G C ,A U,U,C G C,異亮氨酸,精氨酸,異亮氨酸,mRNA,A T,C,C G C,T A,G,G C,G ,正常,T A,A,G C,G ,A T,T,C G C,堿基對(duì)替換,精氨酸,DNA,A,U,C C G C,A C C G,C,蘇氨酸,丙氨酸,mRNA,A,T,C C G C,T,A,G G C G,正常,異亮氨酸,精氨酸,堿基對(duì)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,DNA,A,T C,C G C,A,U C,C G C,A,U,A,C,C G,C,mRNA,正常,堿基對(duì)增添,異亮氨酸,精氨酸,異亮氨酸,脯氨酸,顯性純合子可能突變成雜合子（,AA,Aa,）,9,、基因突變與生物性狀的關(guān)系,一種氨基酸可能有幾種密碼子（密碼子簡并性）,總的來說，堿基對(duì)的替換相對(duì)于另兩種突變情況，對(duì)生物性狀的影響是最小的,多數(shù)基因突變并不引起性狀的改變,不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不引起性狀改變,某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類，但并,不影響該蛋白質(zhì)的功能。,少數(shù)基因突變引起生物性狀的改變，如人的,鐮刀形細(xì)胞貧血癥，囊性纖維病,基因突變能夠,產(chǎn)生前所未有的新基因,，,從而出現(xiàn)前所未有的新性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間,。,1,0,、,基因突變的影響和意義,基因突變可能破壞生物體與環(huán)境的協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)關(guān)系，,對(duì)生物,而言一般是,有害的,自身影響,生物進(jìn)化,是新基因產(chǎn)生的途徑,生物變異的根本來源,生物進(jìn)化的原始材料,練習(xí)題,1,、一批蘿卜因種在肥沃的土地上而長得非常茂盛，塊根也比普通的蘿卜肥大?？芍@些蘿卜發(fā)生的是,，如將這些蘿卜的種子種到一般的土壤中，與普通蘿卜相比，其性狀將,。,2,、基因突變的根本原因是：,A,染色體上的,DNA,變成了蛋白質(zhì),B,染色體上的,DNA,變成了,RNAC,染色體上的,DNA,減少了或增多了,D,染色體上的,DNA,結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,不遺傳的變異,和其他一樣,D,“一母生九子，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體間的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的,?,基因重組,基因重組,概念,在生物體進(jìn)行,有性生殖的過程中,控制不同性狀,的基因的重新組合,.,注意：,條件：控制不同性狀的基因，至少是兩對(duì)或兩對(duì)以上的基 因。而一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，后代出現(xiàn)的新類型可能來源于,性狀分離或基因突變，而不會(huì)是基因重組。,發(fā)生時(shí)期：是在有性生殖的過程中（或說真核生物的細(xì)胞核 中）即在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)。一般不進(jìn)行有性生殖的生物，如細(xì)菌等，不能進(jìn)行基因重組，但可發(fā)生基因突變。此外，在人工條件下，原核生物可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)生基因重組。,非同源染色體上的非等位基因自由組合,B,a,A,b,a,B,A,b,同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換,A,a,A,a,B,b,A,a,b,B,A,a,B,b,2,類型,:,自由組合型,非同源染色體上的非等位基因的組合,.,交叉互換型,同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換,.,3,時(shí)間,:,自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期,交叉互換型：減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,基因重組能否產(chǎn)生新的基因？,不能,?？刂撇煌誀畹幕蛑匦陆M合，,不產(chǎn)生新,的,基因，可形成新的基因型。,4,、特點(diǎn),:,兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通過,有性生殖,過程實(shí)現(xiàn)的。,不能,4.,適用的范圍：,真核生物,有性生殖過程,基因重組能否產(chǎn)生新的,性狀,？,通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組,，,為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一,.,基