第1节基因突变和基因重组名师编辑PPT课件.ppt

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1、 普通的小麦种子种植在普通的小麦种子种植在肥沃肥沃的土壤中，给予的土壤中，给予充足充足的阳光和水分，结出的是的阳光和水分，结出的是粒多饱满粒多饱满的种子，但是再把的种子，但是再把这些种子种回原来的地方，结出的仍旧是这些种子种回原来的地方，结出的仍旧是普通普通的种子。的种子。（1 1）不可遗传的变异）不可遗传的变异变异的种类：变异的种类：与普通椒与普通椒相比，经过太空相比，经过太空辐射辐射的的太空椒具有明显的太空椒具有明显的优势，优势，果实肥大果实肥大，把其种子种下去后结出的，把其种子种下去后结出的仍是太空仍是太空椒椒。（2 2）可遗传的变异）可遗传的变异可遗传的变异：可遗传的变异：不可遗传的变

2、异：不可遗传的变异：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 仅仅由环境不同引起，仅仅由环境不同引起，遗传遗传物质没有改变物质没有改变，不能进一步遗传给后代。，不能进一步遗传给后代。由于由于生殖细胞中遗传生殖细胞中遗传物质发生了改变物质发生了改变，其，其后代将继承这种改变。后代将继承这种改变。生物变异的类型（课本生物变异的类型（课本P95P95）第第1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组三位同学在抄写英语句子三位同学在抄写英语句子“THE THE CAT SATON THE MAT”(CAT SATON THE MAT”(猫坐在猫坐在草席上草席上)时，分别抄成了左图中时，分别

3、抄成了左图中的句子，意思发生了变化。的句子，意思发生了变化。碱基互补配对规则，能保证碱基互补配对规则，能保证DNADNA复制的准确性，使亲子复制的准确性，使亲子代间的遗传信息，保持一致。但如果发生类似抄错句子代间的遗传信息，保持一致。但如果发生类似抄错句子一样的错误，会不会改变生物的性状？一样的错误，会不会改变生物的性状？镰刀型细胞贫血症患者的红细胞成镰刀状。缺氧镰刀型细胞贫血症患者的红细胞成镰刀状。缺氧时患者血液的粘性增加时患者血液的粘性增加,引起红细胞的堆积引起红细胞的堆积,导致各器导致各器官血流的阻塞，病重时官血流的阻塞，病重时,红细胞受机械损伤而破裂产生红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现

4、象溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。引起严重贫血而造成死亡。（一）实例：镰刀型细胞贫血症简介（一）实例：镰刀型细胞贫血症简介一、基因突变的实例、概念及影响一、基因突变的实例、概念及影响正常红细胞正常红细胞镰刀型细胞镰刀型细胞 患者在组成血红蛋白分子的多肽链上，发生患者在组成血红蛋白分子的多肽链上，发生了氨基酸的替换了氨基酸的替换思考与讨论思考与讨论1 1图中图中患者患者哪一个氨基酸发生了改变哪一个氨基酸发生了改变?2 2、下图是镰刀型细胞贫血症病因的图解，请查阅、下图是镰刀型细胞贫血症病因的图解，请查阅密码子表，完成图解。密码子表，完成图解。A AT TAU根本原因：根本原因：直接原因：直接原

5、因：血红蛋白分子中的一个氨基酸被替换血红蛋白分子中的一个氨基酸被替换控制血红蛋白合成的基因中一个碱基被替换控制血红蛋白合成的基因中一个碱基被替换A AT TAU3、镰刀型细胞贫血症正否遗传？怎样遗传？镰刀型细胞贫血症正否遗传？怎样遗传？能够遗传能够遗传 突变后的突变后的DNADNA分子复制，通过减数分裂形成分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。给下一代。A AT T增增添添缺缺失失替替换换DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 ，而，而引起的引起的 的改变。的改变。（二）基因突变的概念：（二）基因突

6、变的概念：增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构本质：本质：原因原因结果结果碱基对排列顺序不同碱基对排列顺序不同基因突变一定引起生物体性状的改变吗？基因突变一定引起生物体性状的改变吗？mRNA（密码子）（密码子）DNA（基因）（基因）氨基酸氨基酸血红蛋白血红蛋白基因结构？基因结构？遗传信息？遗传信息？性状？性状？改变改变改变改变改变改变mRNA（密码子）（密码子）DNA（基因）（基因）氨基酸氨基酸血红蛋白血红蛋白基因结构？基因结构？遗传信息？遗传信息？性状？性状？改变改变改变改变不改变不改变密码子的简并性密码子的简并性（三）基因突变对生物体性状的影响（三）基因突变对生物体性状的影响金榜金榜P

7、51P51mRNA（密码子）（密码子）DNA（基因）（基因）氨基酸氨基酸血红蛋白血红蛋白基因中碱基对的增添或缺失：基因中碱基对的增添或缺失：肽链：肽链：起始起始-缬缬-异亮异亮-亮亮-甘甘-终止终止mRNA：-AUG-GUA-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链：肽链：起始起始-甘甘-天冬天冬-脯脯-精精-缬缬-TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT-ATG-GGT-AAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-AAU-CCU-CGG-GUA-TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT-ATG-GTA-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变突变前前突变突变后

8、后+C+C+G+G此处插入一个碱基对此处插入一个碱基对若上述细胞发生基因突变，可遗传后代的是哪些？若上述细胞发生基因突变，可遗传后代的是哪些？C生殖细胞生殖细胞(配子配子)体细胞体细胞可遗传可遗传一般不遗传一般不遗传D突变发生的时期突变发生的时期越迟，则生物表越迟，则生物表现出突变性状的现出突变性状的部分越少部分越少物理因素物理因素生物因素生物因素自发产生自发产生化学因素化学因素1 1、日本长崎和广岛两地的原子弹受害者白血病和、日本长崎和广岛两地的原子弹受害者白血病和皮肤癌的发病率都很高。皮肤癌的发病率都很高。2 2、新居刚装修完，、新居刚装修完，B B夫妇就入住了，一年后生下个夫妇就入住了，

9、一年后生下个健康的儿子，可儿子长到三岁发现得了白血病。健康的儿子，可儿子长到三岁发现得了白血病。3、科学家在有些动物的癌细胞中发现到病毒颗粒。、科学家在有些动物的癌细胞中发现到病毒颗粒。近年来已经证明近年来已经证明RNA肿瘤病毒具有致癌作用。肿瘤病毒具有致癌作用。4、DNA的复制并不是的复制并不是100%的精确。在自然情况的精确。在自然情况下，下，DNA复制约有复制约有10-9的错误率。的错误率。二二、基因突变的原因、特点及意义、基因突变的原因、特点及意义（一）原因（一）原因 1 1、物理因素：、物理因素：各种射线，如紫外线、各种射线，如紫外线、X X射线和射线和电离辐射等。电离辐射等。2 2

10、、化学化学因素：因素：一些化学物质如亚硝酸、烷化剂、一些化学物质如亚硝酸、烷化剂、碱基类似物等。碱基类似物等。3 3、生物因素：、生物因素：某些病毒进入宿主细胞后能够干某些病毒进入宿主细胞后能够干扰宿主细胞正常的扰宿主细胞正常的 DNADNA复制引起基因突变。复制引起基因突变。4 4、自发产生、自发产生：如如DNADNA复制偶尔发生错误、复制偶尔发生错误、DNADNA的碱的碱基组成发生改变基组成发生改变 秋水仙素秋水仙素（一）原因（一）原因诱诱发发突突变变自自发发突突变变（外因）（外因）（内因）（内因）（二）基因突变（二）基因突变特点：特点：所有生物都会由于基因突变而引起生物性所有生物都会由于

11、基因突变而引起生物性状的改变状的改变基因突变可发生在生物基因突变可发生在生物个体发育个体发育的的任何时期任何时期，细胞，细胞内不同的内不同的DNADNA分子，同一分子，同一DNADNA分子的分子的不同部位不同部位。一个基因可以向一个基因可以向不同的方向不同的方向发生突变，但限定在一发生突变，但限定在一定范围内，产生一个以上的定范围内，产生一个以上的等位基因等位基因。自然状况下，在高等生物体内突变率是自然状况下，在高等生物体内突变率是1010-8-81010-5-5多数有害多数有害（可能破环生物体与现有环境的协调关（可能破环生物体与现有环境的协调关系）。系）。少数有利少数有利（产生新的性状，适应

12、新的环境）。（产生新的性状，适应新的环境）。也有中性也有中性（既无害，也无利）。（既无害，也无利）。2、随机性、随机性4、低频性、低频性3、不定向性、不定向性5、多害少、多害少利利,也有中性也有中性1、普遍性、普遍性【例例3 3】以下关于基因突变的叙述中，】以下关于基因突变的叙述中，正确的是正确的是 （多选）（多选）A A自然状态下生物的突变率是很高的自然状态下生物的突变率是很高的 B B基因突变在光学显微镜下观察不到基因突变在光学显微镜下观察不到 C C突变后的性状是不能遗传给后代突变后的性状是不能遗传给后代 D D生物体所发生的突变通常是有害的生物体所发生的突变通常是有害的意意义义1、新基

13、因产生的途径、新基因产生的途径3、生物进化的原始材料、生物进化的原始材料2、生物变异的根本来源、生物变异的根本来源P82（三）意义（三）意义基因突变基因突变基因突变光学显微镜下观察不到基因突变光学显微镜下观察不到自发产生自发产生基因突变的原因和特点：基因突变的原因和特点：原原因因诱发诱发突变突变自发自发突变突变物理因素物理因素生物因素生物因素化学因素化学因素本质本质导致导致普遍性普遍性低频性低频性随机性随机性不定向性不定向性特特点点 多害少利多害少利,也有中性也有中性三、基因重组三、基因重组1 1概念：概念：生物体进行有性生殖的过程生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。中，

14、控制不同性状的基因的重新组合。漂亮漂亮-丑陋丑陋聪明聪明-愚蠢愚蠢（P83P83）范围范围原因原因2 2原因原因（1 1）基因的自由组合）基因的自由组合 在减在减后期，非同源染后期，非同源染色体上的非等位基因色体上的非等位基因减减后期后期A A和和a a、B B和和b b分别控制两对相对性状；分别控制两对相对性状；基因型为基因型为AaBbAaBb的个体如何进行基因重组？的个体如何进行基因重组？AB、ab、aB、AbAaBb（2 2）基因的交叉互换）基因的交叉互换在在减减前期前期，位于同源染色体上的等位基因有时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。会随着非姐妹染色

15、单体的交换而发生交换。AabB是生物变异的来源之一是生物变异的来源之一生物进化的原始材料生物进化的原始材料意意义义思考与讨论（思考与讨论（P83P83）基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应某种变化的，生存所必需的基因组合。子代会含有适应某种变化的，生存所必需的基因组合。2 22323种种2 22323种种2 24646种种4 4意义意义基因突变基因突变基因重组基因重组概念概念类型类型_时间时间结果结果意义意义拓展题拓展题1 1、通过一定量的辐射或化学药剂干扰癌细胞进、通过一定量的辐射或化学药剂干扰癌细胞进行行

16、DNADNA复制，使其产生基因突变，从而抑制其分复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂，或者杀死癌细胞。裂，或者杀死癌细胞。放疗的射线或化疗的药剂，对癌细胞和正常放疗的射线或化疗的药剂，对癌细胞和正常体细胞都有作用。因此，放疗或化疗后病人的体细胞都有作用。因此，放疗或化疗后病人的身体非常虚弱。身体非常虚弱。2.2.在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一方面。虽然这个突变体有利于当地人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合体对生存不利，但其杂合体却有利于当的纯合体对生存不利，但其杂合体却有利于当地人的生存。地人的生存。【典例【典例1 1】(2010(2010福建高考福建高考)如图为人如图为人WNK4WNK4基因部分碱基序基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4WNK4基基因发生一种突变，导致因发生一种突变，导致1 1691 169位位赖氨酸赖氨酸变为变为谷氨酸谷氨酸。该基因。该基因发生的突变是发生的突变是A.A.处插入碱基对处插入碱基对G-CG-CB.B.处碱基对处