第五章第1节基因突变和基因重组课件.ppt

1、龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞，这说明生物具有打洞，这说明生物具有_的现象。的现象。遗传遗传一猪生九仔，连母十个样，这说一猪生九仔，连母十个样，这说明生物具有明生物具有_的现象。的现象。变异变异黑老鼠黑老鼠黄老鼠黄老鼠灰灰老老鼠鼠利用手术去掉鱼尾纹后显得美丽动人，利用手术去掉鱼尾纹后显得美丽动人，她的她的后代会出现鱼尾纹吗后代会出现鱼尾纹吗？表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件（改变改变）（改变改变）（改变）（改变）不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异变异的变异的类型类型可遗传的变异可遗传的变异：不可遗传的变异不可遗传的变异：基因突变基因突

2、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，遗传物质没仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。有改变，不能进一步遗传给后代。由于由于生殖细胞中生殖细胞中遗传物质发生了遗传物质发生了改变改变，其后代将，其后代将继承这种改变继承这种改变生物变异的类型生物变异的类型 普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是满的种子，但是再把这些种子种下去结出再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子的仍就是普通的种子 不可遗传的变异不可遗传的变异 太空椒（经过太空遨游，也

3、就是经太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，明显的优势，果实肥大，把其种下去后把其种下去后结出的仍是太空椒结出的仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形

4、，称刀形，称镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂。这样的红细胞容易破裂,使人患溶使人患溶血性贫血血性贫血,严重时会导致死亡严重时会导致死亡.一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例动一下脑:为什么会出现这样的性状? 1956年，科学家发现年，科学家发现镰刀状细胞贫血症镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的患者血红蛋白异常，一条多肽链上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常正常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸异常异常 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？思考与讨论思考与讨论 1

5、 1 CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了_产生的。产生的。病因：病因：替换替换根本根本直接直接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分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化（基因和非基因）（基因和非基因）具体变化过程具体变化过程:

6、增增添添缺缺失失替替换换 DNA DNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、_或或 ，而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换（二）基因突变的概念：（二）基因突变的概念：思考与讨论思考与讨论2 2：基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？状）的改变？ 精典例题精典例题1 1、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，分子中如果插入了一个碱基对，则最准确的说法是则最准确的说法是 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以

7、前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D(三三)基因突变发生的时间基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期 DNA DNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误.A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期体细胞体细胞 中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）B.B.减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期生殖细胞生殖细胞 中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）2 2、人类能遗传给后代的基因突、人类能遗传给后代的基因突

8、变常发生在变常发生在 A.A.减数第一次分裂中期减数第一次分裂中期 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期C 精典例题精典例题(四四)基因突变的原因基因突变的原因v外因外因(诱发突变诱发突变)1.1.物理因素物理因素:紫外线紫外线,X,X射线及其他辐射射线及其他辐射 例如例如:太空椒太空椒,皮肤癌等皮肤癌等 放射性污染放射性污染原子弹在广岛上空爆炸原子弹在广岛上空爆炸广岛和长崎两地的广岛和长崎两地的原子弹受害者白血原子弹受害者白血病和皮肤癌的发病病和皮肤癌的发病率率明显高于明显高于其他其他地区。地区。2.2.化学因素

9、化学因素:无机化合物如砷化物、铬无机化合物如砷化物、铬化物；有机化合物如亚硝胺、黄曲霉化物；有机化合物如亚硝胺、黄曲霉毒素、苯等毒素、苯等 3.3.生物因素生物因素:RousRous肉瘤病毒、肉瘤病毒、乙肝病毒乙肝病毒 癌变机理：癌变机理：（1）原癌基因和抑癌）原癌基因和抑癌基因基因：（2）癌变的机理：原癌基因和抑癌基因等基因）癌变的机理：原癌基因和抑癌基因等基因 发生发生基因突变基因突变的结果的结果物理、化学、病毒致癌因子（物理、化学、病毒致癌因子（外因外因）正常正常细胞细胞原癌基因和抑癌基因突变（原癌基因和抑癌基因突变（内因）内因）癌癌细细胞胞遗传物质发生改变遗传物质发生改变（好基因）（好

10、基因）属遗传物质范畴日常诱癌因子日常诱癌因子感染乙肝病毒的可诱发感染乙肝病毒的可诱发肝癌。肝癌。感染人乳头状病毒可诱发感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌宫颈癌；感染螺杆菌可诱发感染螺杆菌可诱发胃癌胃癌；经常接触煤焦油者，易患经常接触煤焦油者，易患皮肤癌皮肤癌；经常接触放射线者，易诱发经常接触放射线者，易诱发肺癌与白血病肺癌与白血病；报纸包食物可得报纸包食物可得各种癌症各种癌症；吃热烫食物易引起吃热烫食物易引起食道癌食道癌；长期使用化学性染发剂可诱发长期使用化学性染发剂可诱发淋巴癌淋巴癌；特别提醒特别提醒:我们应该保护环境我们应该保护环境,远离这些因远离这些因素素,养成良好的饮食、卫生习惯养成良好的饮

11、食、卫生习惯.内因内因(自发突变自发突变)DNADNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误(五五)、基因突变的特点、基因突变的特点、普遍性、普遍性:所有生物都可能发生基因突变所有生物都可能发生基因突变2 2、随机性：、随机性：基因突变可发生在生物个体发育的任基因突变可发生在生物个体发育的任何时期和任何部位何时期和任何部位突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅 家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红

12、色 人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病3 3、不定向性：、不定向性：基因突变是基因突变是多多方向方向的。的。基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料、低频率性、低频率性：突变率突变率低低白化白化苗苗、有害性：、有害性：大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病人类六指人类六指(六六)基因突变的结果和意义基因突变的结果和意义产生新基因产生新基因引

13、发生物变异引发生物变异生物变异的生物变异的根本根本来源，来源，为进化提供原材料。为进化提供原材料。常见突变性状：常见突变性状：果蝇果蝇 ：红眼：红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅人人 ：正常色觉：正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病基因突变的基因突变的结结果果往往使一个往往使一个基因变成它的基因变成它的等位基因等位基因,即即产生了产生了新的基新的基因。因。基因突变的意义基因突变的意义:(七七)基因突变在育种上的应用：基因突变在育种上的应用：人工诱变：人工诱变：人为人为的条件发生基因突变的条件发生基因突变方法：方法：物理因素物理因素化学因素化学因素 太空椒太空椒 太空南瓜太空南瓜 1987

14、年年7月，中国首次将大麦、青椒、萝卜等纯月，中国首次将大麦、青椒、萝卜等纯系种子和大蒜无性系种子放入卫星中搭载。当这些种系种子和大蒜无性系种子放入卫星中搭载。当这些种子返回地面后，有关人员立即进行了种植实验。不久，子返回地面后，有关人员立即进行了种植实验。不久，奇迹真的发生了。经空间搭载的萝卜种子幼苗茁壮，奇迹真的发生了。经空间搭载的萝卜种子幼苗茁壮，叶片上没有一个虫眼。有人甚至将害虫捉来放到叶片叶片上没有一个虫眼。有人甚至将害虫捉来放到叶片上，虫子掉头就跑。而地面对照组的幼苗，则是虫眼上，虫子掉头就跑。而地面对照组的幼苗，则是虫眼密布。看来，密布。看来，“太空旅行太空旅行”后的萝卜种子有抗虫

15、特征。后的萝卜种子有抗虫特征。更为奇妙的是，经空间处理后的大蒜种子生长时假茎更为奇妙的是，经空间处理后的大蒜种子生长时假茎丛生，一个蒜头竟重达丛生，一个蒜头竟重达150克。克。太空茄子太空茄子中国首批太空实中国首批太空实验育种动物验育种动物本本 节节 小小 结结一：基因突变一：基因突变1：镰刀形细胞贫血症 DNA的碱基对发生变化 mRNA分子中碱基发生变化 氨基酸改变 蛋白质改变 性状改变2：基因突变的概念3：基因突变的原因：外因（物理因素、化学因素、生物因素）、内因4：基因突变的特点：普遍性 随机性 不定向性 低频率性 有害性 5：基因突变的意义 1 1、某自花传粉植物连续几代开红花，一、某

16、自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A2 2、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患某一男性患者者,其父母正常，请判断这人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组C课堂巩固课堂巩固3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的

17、正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人 A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病B课堂巩固课堂巩固拓拓 展展 题题v癌细胞的特点之一是能进行无性生殖，医学上通常使用一定量的辐射或化学药剂对癌症病人进行放疗或化疗。请分析这种治疗方法的原理及可能产生的副作用。答：放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀

18、死癌细胞。放射的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常的细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是很虚弱的。 “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，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?想一想想一想纯种黄色圆粒豌豆纯种黄色圆粒豌豆纯种绿色皱粒豌豆纯种绿色皱粒豌豆 黄色圆粒豌豆黄色圆粒豌豆PF1F2黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒绿色圆粒 黄色皱粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒出现两种出现两种新的类型新的类型重组型重组型快快速速回回忆忆 二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:具有不同遗传性状的雌、雄个体进行具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性有性生殖

19、过程生殖过程时时,控制不同性状的基因重新组控制不同性状的基因重新组合，合，导致后代不同于亲本类型的现象或过导致后代不同于亲本类型的现象或过程。程。2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体之同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换间发生局部互换.(.(交叉互换交叉互换)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YyrRYyRrYr和和yRYR和和AabBAaBb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的局部交换之间的局

20、部交换思考思考:一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对对等位基因分别位于等位基因分别位于 20对同源染色体上）对同源染色体上）的生物进行杂交时，子代可能出现的的生物进行杂交时，子代可能出现的表现型就有表现型就有 种。种。220=1048576v 为生物变异提供了极其丰富的来源为生物变异提供了极其丰富的来源v 是形成生物多样性的重要原因之一是形成生物多样性的重要原因之一v 对于生物进化具有十分重要的意义对于生物进化具有十分重要的意义基因重组能否产生基因重组能否产生新的基因？新的基因？基因重组基因重组能否产生能否产生新的基因型？新的基因型？不能不能能能 基因突变基因突变 基因重组基

21、因重组本质本质原因原因时间时间意义意义发生可能发生可能性性产生产生新基因新基因产生产生新基因型新基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、改变缺失、改变基因基因自由组合自由组合；基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂变异的变异的根本来源根本来源；生物进化的生物进化的原材料原材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原因生物多样性重要原因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍比较基因突变比较基因突变-基因重组基因重组诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种应用应用4 4、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自异主要来自 A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.环境影响环境影响 D.D.染色体变异染色体变异B5 5、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.染色体变异染色体变异 D.D.环境变化环境变化课堂巩固课堂巩固谢 谢！