基因突变和基因重组 (2).ppt

第1节 基因突变和基因重组第5章 基因突变及其变异鹦鹉体色的变异 一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出 了4只体色迥异的小鹦鹉表现型 基因型 环境 == +（改变） （改变） （改变）变异的类型：表现型 基因型 环境== +（改变） （改变） （改变）不遗传的变异可遗传的变异三种来源：基因重组 基因突变 染色体变异讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？诱 因由环境不同引起，遗传 物质没有改变，不能进 一步遗传给后代由遗传物质发生了 改变，其后代将继 承这种改变基因与性状之间的关系逆转录RNADNA蛋白质转录翻译DNA复制RNA复制基因性状基因型表现型决定结构基因结构蛋白调节基因细胞结构细胞代谢酶或激素性状直接控制作用间接控制作用表达 信息选择信息这种太空南瓜王最大能长 到200多公斤，在生长繁 殖期高峰时，南瓜每天能 增大5公斤正常绵羊和 短腿安康羊（中 ） 正常型红细胞(左)与镰刀型红细胞(右 )正常人的红细正常人的红细 胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者血症患者 的红细胞却是弯曲的镰刀状的。

这样的红细胞容易破裂的红细胞却是弯曲的镰刀状的这样的红细胞容易破裂 ，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡 血红蛋白是由四条多肽链组成.研究证明，在整个 多肽链的574个氨基酸中，病者与正常人的573个氨基 酸是相同的所不同的是一个谷氨酸被缬氨酸替代， 因而引起血红蛋白结构异常C T TG A AC A TG T AG A AG U ADNA mRNA蛋白质氨基酸 谷氨酸正常缬氨酸不正常基因突变原因分析：1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链 上， 一个 谷氨酸被一个缬氨酸替换C T TG A AC A TG T A原因分析：2）根本原因： 控制合成血红蛋白分子 的DNA的 碱基序列发生了改变 即：镰刀型细胞 贫血症是由 _________引起的一 种遗传病，是由于基 因_________发生了 改变导致血红蛋白分 子改变而产生的基因突变分子结构┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷增 添缺 失替 换DNA分子中发生碱基对的 、 和，而引起的 的改变。

替换增添 缺失基因结构基因突变的概念：基因突变的时间细胞分裂的间期A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞中可以发生基因突变产生生殖细胞可以发生基因突变但一般不能传给后代（产生性原细胞时可以）可以通过受精作用直接传给后代DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂 后进行修复时发生错误基因A（DNA分子复制时）外界因 素诱导碱基序列改变遗传信息改变基因a1或a2…突 变基因突变是染色上某一个位点上基因的改变，使 一个基因变成它的等位基因 例如3 小麦从高秆变成矮秆12基因突变的结果：基因突变的意义：基因突变通常会引起一定的表现型变化，因而 会产生一些新性状基因突变是生物变异的根本 来源，为生物的进化提供了最初的原材料物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等化学因素：是指能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物 质，如亚硝酸、碱基类似物等 生物因素：包括病毒和某些细菌等基因突变的原因：基因突变的类型1（1）碱基置换突变 请思考：基因突变了, 性状一定会改变吗？（2）移码突变按来源分__________与__________按突变后对生物个体的影响分_________与________,对生物体而言，多数为____________。

自然突变人工诱变有利突变有害突变有害突变基因突变的类型2基因突变的特点自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期自然界突变率很低：10－5- 10-8(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利①普遍性:②随机性:③稀有性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何产生的？一个基因 可以向不同方向发生突变，产生一个以 上的等位基因但是，每一个基因的突 变都只能限定在其相对性状的范围内， 不会超出限制 1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？2、基因突变的随机性与“基因突变发生在DNA分子复制 时”是否矛盾？ 思考与讨论在太空突变的 真菌 (普遍性)基因突变可发生在生物个体 发育的任何时期；可以是体 细胞中，也可以是生殖细胞 中随机性）这里的“随机”是针对生 物个体而言的,指的是可随 机发生在生物体的不同生 长(生活)时段;但是对细胞 来说,却只能发生在正进行 DNA分子复制的细胞中.这种说法不正 确对于生物个体 而言，发生自然突 变的频率是很低的 但一个物种是由 很多个体组成，且 经漫长的进化历程 中产生的突变还是 很多的，其中有不 少突变是有利突变 ，对生物的进化有 重要的意义。

因此 ，基因突变能够为 生物进化提供原材 料①打破对环境的适应性②产生新基因引发生物变异 为进化提供原始材料u成功率低,有利个体往往不多，产生大量不合 格突变型u诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄漏将 造成人体伤害或环境污染u会出现返祖现象人工诱变在育种上的应用诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类 型的重要方法（举例）（（2 2））优点：①提高突变率，缩短育种周期 ②大副度改良某些性状（（3 3））缺点:（1）常用的方法：物理因素：X射线、γ射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 应用：1945年爱尔兰科学家费来明发明青 霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方 法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍， 价格下降到原来的几万分之一紫外线照射处理“一母生九仔，连母十个样”，这种个 体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组1、概念: 是指在生物体进行有性生殖的过程中, 控制不同性状的基因的自由组合. 2、类型:①基因的自由组合:②基因的互换:非同源染色体上的非 等位基因的自由组合同源染色体上的非 姐妹染色体之间发 生局部互换.3、意义 :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,是生物多样性的 重要原因之一.比如说，一 对具有20对等 位基因（这20 对等位基因分 别位于 20对同 源染色体上） 的生物进行杂 交时，F2可能 出现的表现型 就有 220=1048576种 。

重组DNA技术（ 转基因技术）遗传物质 的变化特点发生时间基因突变基因重组产生新 基因不产生新 基因，可 产生新基 因型普遍性、随机 性、低频性、 多数有害性、 不定向性 有性生殖过 程中；形成 的变异丰富 随机发生 在DNA分 子复制时 或修复时 有性生殖 减数分裂 产生配子 时基因突变与基因重组的比较基因突变和重组引起的 变异有什么区别? 1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因 发生时期：________________________特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多数有害、⑤不定向性 2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因， 可形成新的________发生时期：___________________特点：__________内部结构能产生 细胞分裂间期（DNA复制时） 突变率低基因重新组合不产生 基因型 有性生殖过程中 非常丰富课堂巩固。