生物51基因突变和基因重组1人教版必修2ppt课件.ppt
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1、第第5 5章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组人教版必修2教学目标教学目标1了解基因突变的概念、特点和意义。了解基因突变的概念、特点和意义。2了解人工诱变在育种上的应用。了解人工诱变在育种上的应用。3了解基因重组的概念和意义。了解基因重组的概念和意义。表现型表现型基因型基因型 +环境环境(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(表现型)的改变就是生物体遗传性状(表现型)的改变就是生物的变异生物的变异变异的类型变异的类型可遗传变异可遗传变异遗传物质遗传物质改变而引起的改变而引
2、起的Eg:各种遗传病不可遗传变异不可遗传变异 环境因素影响而造成的环境因素影响而造成的Eg:晒黑的皮肤,古代妇女缠足后的小脚可遗传变异的三种来源可遗传变异的三种来源: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同生物的可遗传变异来源:不同生物的可遗传变异来源:病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物基因突变基因突变真核生物真核生物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一、基因突变的实例一、基因突变的实例-镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症病因分析病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化?病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化?脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷
3、氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常异常异常为什么会出现这样的变化?为什么会出现这样的变化?思考与讨论思考与讨论P81P81_原因原因_原因原因病因:镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病,是由于基因中的碱基对碱基对发生了_产生的。基因突变基因突变替换替换根本根本直接直接 正常正常 谷氨酸谷氨酸 GAA CTT GAA 蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 RNA DNA 异常异常 缬氨酸缬氨酸 GUA CAT GTA 突变突变 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氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA
4、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:DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、和和 ,而引起的而引起的 的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构(1 1)基因突变的概念)基因突变的概念增添替换缺失增添、缺失和替换,哪种基因突变的影响范围更小?基因突变是分子水基因突变是分子水平的变化,在光学平的变化,在光学显微镜下不可见!显微镜下不可见!请思考:请思考:由于碱基对的改变,是否一定会引起蛋白由于碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质的改变?质的改变?WhyWhy?不一定。不一定。原因:原因:密码的简并性密码的简并性不具有遗传效应的不具有遗传效
5、应的DNA片段(非编码区)中的突片段(非编码区)中的突变不引起性状改变。变不引起性状改变。突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功能。但并不影响该蛋白质的功能。基因突变可以遗传给后代吗?如何遗传基因突变可以遗传给后代吗?如何遗传?突变后的突变后的DNADNA分子复制分子复制,通过减数分裂形成带有突通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代。并将突变基因传给下一代。可以遗传。可以遗传。基因突变一定可以遗传
6、给后代吗?基因突变一定可以遗传给后代吗?请思考:请思考:配子中可以遗传。体细胞一般不能。配子中可以遗传。体细胞一般不能。(2)(2)基因突变的时期基因突变的时期细胞分裂间期细胞分裂间期原因:原因:DNADNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误.(3)(3)基因突变的结果基因突变的结果往往是产生新的往往是产生新的等位基因等位基因EgEg:果蝇控制眼色的基因发生基因突变,:果蝇控制眼色的基因发生基因突变,红眼基因红眼基因白眼基因白眼基因有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的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
7、直接传给后代)(可以通过受精作用直接传给后代)(4)(4)基因突变的原因基因突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原因原因X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等病毒和某些细菌等病毒和某些细菌等外因外因内因内因 自发产生自发产生TipsTips:诱变因素只能提高突变频率,而非一定诱发基因诱变因素只能提高突变频率,而非一定诱发基因突变。突变。(5)(5)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个体发育的任何时期、任何可发生在个体发育的任何时期、任何DNADNA的任何部位的任何部位自然界突变率很低:自然界突变
8、率很低:10105 5-1010-8-8对个体多数有害对个体多数有害,少数有利少数有利 普遍性普遍性:随机性随机性:不定向性不定向性:低频性低频性:多害少利性:多害少利性:Aa1Aa1或或a2a2、a3a3等位基因是如何产生的?等位基因是如何产生的?Aa1Aa1或或a2a2aA1aA1或或A2A2是新基因产生的途径是新基因产生的途径是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源是生物进化的原材料是生物进化的原材料(6)(6)基因突变的类型(了解)基因突变的类型(了解)*按诱发原因分按诱发原因分_与与_。按突变前后基因对性状的控制分按突变前后基因对性状的控制分_与与_。按突变对生物个体的生存影响分按突
9、变对生物个体的生存影响分_与与_,_,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(7)(7)基因突变的意义基因突变的意义显性突变显性突变隐性突变隐性突变成功率低成功率低,有利个体往往不多有利个体往往不多需大量处理材料需大量处理材料(8)(8)应用应用:诱变育种(了解)诱变育种(了解)*-育种方式之一育种方式之一(2 2 2 2)优点:优点:提高突变率,缩短育种周期提高突变率,缩短育种周期大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状(3 3 3 3)缺点缺点:物理因素:物理因素:X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、
10、紫外线、激光等 化学因素:亚硝酸、硫酸二乙酯等化学因素:亚硝酸、硫酸二乙酯等 (1 1)常用的方法:)常用的方法:“一母生九仔,连母十个一母生九仔,连母十个样样”,这种个体的差异,这种个体的差异,主要是什么原因产生的主要是什么原因产生的?二、基因重组二、基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合.2 2、类型、类型:非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合(减数第一次分裂后期)(减数第一次分裂后期)同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生同源染色体上的非姐
11、妹染色单体之间发生交叉互换交叉互换(减数第一次分裂前期)(减数第一次分裂前期)基因工程基因工程-转基因过程中(人为)转基因过程中(人为)3 3、时期、时期:减数分裂过程中(有性生殖过程中)减数分裂过程中(有性生殖过程中)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AabBAaBbAb和和aBAB和和abAabBAaBb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交叉互换(以之间交叉互换(以AaBb为例)为例)3 3、意义、意义:通过有性生殖实现基因重组为生通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原
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