新：基因突变和基因重组

生物的变异及应用亲子间和子代个体间的差异1、生物的变异：2、生物变异的类型：可遗传的变异遗传物质改变引起。不遗传的变异由环境改变引起,遗传物质不变。可遗传变异的三种来源:基因突变基因重组染色体变异第1节基因突变和基因重组问题探讨1.英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？2.如果DNA分子复制时发生类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变这三种情况镰刀型贫血症白化苗白化病…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？镰刀型细胞贫血症的病因分析异常CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA直接原因根本原因镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病病因：┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添替换缺失什么是基因突变？┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失而引起的基因结构的改变。碱基对影响很大影响不大1、基因突变发生的时间？细胞周期中的分裂间期。A有丝分裂间期（体细胞）B减数第一次分裂间期（生殖细胞）但一般不能传给后代可以通过受精作用传给后代人类能遗传的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期2、基因突变发生的原因及种类？外因自然突变:自然发生的突变如:正常绵羊突变产生短腿安康羊物理因素：化学因素：生物因素：例子病毒、细菌人工诱变：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变DNA复制时，基因中脱氧核酸种类、数量排列顺序发生改变内因：3、基因突变的特点①普遍性:自然界的物种中广泛存在②随机性:可发生在任何时期③低频性:自然界突变率很低：10－5-10-8④多害少利性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利例子⑤不定向性：A→a1或A→a2基因突变产生等位基因。4、基因突变的意义?•产生新基因（出现前所未有的新性状），•生物变异的根本来源，•为生物进化提供了原始的材料。“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组生物体在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.同源染色体的交叉互换非同源染色体的自由组合发生时期基因的自由组合基因的交叉互换减数第一次分裂前期（四分体时期）减数第一次分裂后期成因什么叫重组性状？什么叫重组性状？重组性状重组性状（非亲本性状）（非亲本性状）无新基因有新的基因型和表现型1、基因重组的类型:①自由重组:减Ⅰ后期（非同源染色体上的非等位基因的组合）.②互换重组:减Ⅰ前期（同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部交叉互换）.基因重组不产生新基因，可形成新的基因型是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。提供丰富的进化材料，有助于物种在多变（未知变化）的环境中生存2、基因重组的意义:基因突变和基因重组的区别基因突变基因重组结果范围产生新的基因产生新的基因型能发生在所有生物中仅存在于有性生殖的生物对某一基因而言对两对或两对以上的基因而言时间有丝间期和减Ⅰ间期减Ⅰ前期和减Ⅰ后期小结一、基因突变1、概念2、基因突变的原因和特点3、基因突变的意义二、基因重组1、概念2、类型3、意义1、基因突变的原因是：A.染色体上的DNA变成了蛋白质B.染色体上的DNA变成了RNAC.染色体上的DNA减少了或增多了D.染色体上的DNA结构发生了局部改变2、某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，其原因是A．基因突变B．基因重组C．基因分离D．环境影响课堂巩固3、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是A.伴性遗传B.常染色体遗传C.基因突变D.基因重组4、基因重组发生在A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中C．有丝分裂形成子细胞的过程中D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中5.下列关于自然突变的叙述错误的是A．自然突变的频率低B．自然突变只产生在个别生物个别基因C．自然突变是不定向的，一般是有害的D．基因突变是变异的根本来源，是生物进化的重要因素之一6、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A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化7、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A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异8、下面叙述的变异现象，可遗传的是A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花6、基因重组发生在A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中C．有丝分裂形成子细胞的过程中D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中5、生物变异的根本来源是A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变变异的类型遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变白化病患儿白化苗镰刀型细胞贫血症正常绵羊和短腿安康（中）引起突变的原因-----人类史上的灾难一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。引起突变的原因-----人类史上的灾难一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。太空椒普通青椒神奇的太空育种太空南瓜王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。返回一只青蛙一张嘴，两只眼睛四条腿?诱发突变的应用空间生命科学：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)强辐射(尤其是危害性极大的HZE）预祝今天“神六”发射成功！2005/10/12材料3：1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。思考：从图中可以看出正常肽链中的哪一个氨基酸发生了什么样的突变？查阅密码子表，分别写出正常氨基酸和异常氨基酸的密码子。推测可能发生哪几种变化。谷氨酸的密码子：GAAGAG缬氨酸的密码子：GUUGUAGUCGUG思考：氨基酸的密码子是由DNA分子决定的，由此可以推测相应的DNA分子的碱基片段发生了什么样的变化？正常谷氨酸GAACTTGAA蛋白质氨基酸mRNADNA异常缬氨酸GUACATGTA突变GAAGAGGUUGUAGUCGUG•基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。•思考：请结合“问题探讨”，DNA的碱基还有可能发生什么的变化？并举例。增添：豌豆皱粒缺失：囊性纤维病问题2：人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。生活中有哪些因素容易引发癌症呢？•思考：基因是如何传递给子代的？突变的基因一定能够传递给子代吗？基因突变若发生在配子中，可遗传基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传。有性生殖中非常普遍突变频率低，但普遍存在发生可能生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义生物变异的根本来源，生物进化的原始材料意义有性生殖过程中进行减数分裂形成配子外界环境条件的变化和内部因素的相互作用条件减Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交换重组。可发生在生物个体发育的任何阶段,一般在细胞分裂的间期。包括碱基对的替换、增添和缺失。发生时间及原因不产生新基因，而是不同基因的重新组合，产生新的基因型基因的分子结构发生改变，产生新的基因，出现了新的性状本质基因重组基因突变一.基因突变积极思维镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变C．长度不变，但顺序改变D．A、B都有可能2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则A.不能转录B.不能翻译C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变(三)基因突变的原因物理因素化学因素生物因素(四)基因突变的类型按来源分__________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①打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变?如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料B.诱发突变:在人为条件下发生的突变如:中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体11.诱发突变与自然突变相比，正确的是A．都是有利的B．都是定向的C．都是隐性突变D．诱发突变率高化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。人工诱导基因突变常用方法：物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；生物因素：病毒、细菌等。6．人工诱变在育种上的应用①成功率低,有利个体往往不多②会出现返祖现象（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）缺点:三.重组DNA技术（基因工程）基因自由组合什么叫重组性状？非同源染色体的自由组合