高中生物《基因突變和基因重組》 課件1(41張PPT)(蘇教版必修2)
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,歡迎進(jìn)入生物課堂,gkxx精品課件,基因突變和基因重組,第四節(jié)生物的變異,gkxx精品課件,表現(xiàn)型,基因型,+環(huán)境條件,(改變),(改變),(改變),復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系,,引入:生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異,gkxx精品課件,普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中,給予充足的陽光和水分,結(jié)出的是粒多飽滿的種子,但是再把這些種子種下去結(jié)出的仍就是普通的種子,不可遺傳的變異,,gkxx精品課件,太空椒(經(jīng)過太空遨游,也就是經(jīng)過輻射的)和普通椒相比,太空椒具有明顯的優(yōu)勢,果實(shí)肥大,把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒,可遺傳的變異,,gkxx精品課件,變異的類型,遺傳的變異:,不遺傳的變異:,,基因突變,染色體變異,,基因重組,僅僅由環(huán)境不同引起,遺傳物質(zhì)沒有改變,不能進(jìn)一步遺傳給后代。,由于生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,其后代將繼承這種改變,,生物變異的類型,gkxx精品課件,1、下面敘述的變異現(xiàn)象,可遺傳的是A.由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀B.果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀C.用生長素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊,得到的果實(shí)無子D.開紅花的一株豌豆自交,后代部分植株開白花,D,精典例題,,gkxx精品課件,1910年,赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人,病人臉色蒼白,四肢無力,是嚴(yán)重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物,但對這個病人無效。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形,而是又長又彎的鐮刀形,稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥。,一、基因突變,,(一)基因突變的實(shí)例,gkxx精品課件,鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧,患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型,血液的粘性增加,引起紅細(xì)胞的堆積,導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大,四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛,血尿和腎功能衰竭等癥狀,病重時,紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象,引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。,患者不能進(jìn)行激烈運(yùn)動,長期遭受慢性貧血折磨。常在幼年發(fā)現(xiàn)。,,鐮刀型貧血癥簡介,gkxx精品課件,1949年,美國鮑林博士首先意識到,紅細(xì)胞中血紅蛋白分子不完善引起使紅細(xì)胞變形,從而失去輸氧功能。血紅蛋白究竟出了什么問題?,,gkxx精品課件,為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢?隨著分子遺傳學(xué)的崛起,已經(jīng)查明DNA分子中的一組堿基由CTT變成CAT。,1956年,英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白有兩條肽鏈(共四條)上,第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。,正常,異常,…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—…,…-脯氨酸-纈氨酸-谷氨酸—…,,gkxx精品課件,思考與討論,,谷氨酸,纈氨酸,正常,異常,_____原因,_____原因,,,鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_________引起的一種遺傳病,是由于基因的______發(fā)生了改變產(chǎn)生的。,病因:,基因突變,結(jié)構(gòu),根本,直接,,gkxx精品課件,相應(yīng)性狀的改變,,相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變,,相應(yīng)氨基酸的改變,,mRNA分子中的堿基發(fā)生變化,,DNA分子中的堿基對發(fā)生變化,具體變化過程:,這種變化可否遺傳?如何遺傳?,可以遺傳,突變后的DNA分子復(fù)制,通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞,并將突變基因傳給下一代.,,gkxx精品課件,┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷,┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷,,┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷,┯┯┯AGCTCG┷┷┷,,┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷,┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷,,增添,缺失,改變,DNA分子中發(fā)生堿基對的、和,而引起的的改變。,增添,缺失,改變,基因結(jié)構(gòu),(一)基因突變的概念:,,gkxx精品課件,思考與討論:,①由于堿基對的改變,是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變?,②基因突變都會遺傳給后代嗎?,,gkxx精品課件,2、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對,則A.不能轉(zhuǎn)錄B.不能翻譯C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變3、若某基因原為303對堿基,現(xiàn)經(jīng)過突變,成為300個堿基對,它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較,差異可能為A.只相差一個氨基酸,其他順序不變B.長度相差一個氨基酸外,其他順序也有改變C.長度不變,但順序改變D.A、B都有可能,,D,D,精典例題,gkxx精品課件,(二)基因突變發(fā)生的時間?Why?,細(xì)胞周期中的分裂間期,A.有絲分裂間期,B.減數(shù)第一次分裂間期,體細(xì)胞,生殖細(xì)胞,,中可以發(fā)生基因突變,(但一般不能傳給后代),中也可以發(fā)生基因突變,(可以通過受精作用直接傳給后代),DNA在進(jìn)行復(fù)制時發(fā)生錯誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時發(fā)生錯誤。,,gkxx精品課件,4、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期,,C,精典例題,gkxx精品課件,(三)基因突變的原因,物理因素,化學(xué)因素,生物因素,,基因突變的原因,,X射線、激光等,亞硝酸和堿基類似物等,病毒和某些細(xì)菌等,gkxx精品課件,(四)基因突變的類型,1、按來源分__________與__________,2、按突變后對生物個體的影響分與________,對生物體而言,多數(shù)為____________。,自然突變,誘發(fā)突變,有利突變,有害突變,有害突變,①打破生物對環(huán)境的適應(yīng)性,為何基因突變對生物體而言,多數(shù)為有害突變?如此的話基因突變對生物豈不是沒有意義?,②產(chǎn)生新基因,,引發(fā)生物變異,,為進(jìn)化提供原始材料,,3、按表現(xiàn)條件分顯性突變和隱性突變,棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病,你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)?,常見突變性狀:,一在生物界普遍存在;,討論與思考,短腿安康羊(中),玉米白化苗,人類多指,以植物的個體發(fā)育為例:,基因突變發(fā)生的時期與突變性狀在生物體的表現(xiàn)部位及范圍大小有沒有關(guān)系?,有什么關(guān)系?,突變發(fā)生的時間越早,表現(xiàn)突變的部分越多,突變發(fā)生的時期越晚,表現(xiàn)突變的部分越少。,基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期?哪些細(xì)胞能發(fā)生基因突變?,任何時期,分裂間期的細(xì)胞,有,二在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生;,小資料,三突變率低;,白化苗,四大多數(shù)突變是有害的,白化病,為什么呢?,任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物,它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。,五基因突是不定向的,gkxx精品課件,(五)基因突變的特點(diǎn),自然界的物種中廣泛存在,可發(fā)生在任何時期,自然界突變率很低:10-5-10-8,(打破對環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利,①普遍性:,②隨機(jī)性:,③低頻性:,④多害少利性:,一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因,⑤不定向性:,,gkxx精品課件,(六)基因突變的意義,生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進(jìn)化的重要因素之一。,基因突變的結(jié)果:,使一個基因變成它的等位基因,,gkxx精品課件,①成功率低,有利個體往往不多②需大量處理材料,(七)人工誘變在育種上的應(yīng)用,誘變意義:,是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法,(2)優(yōu)點(diǎn):,①提高突變率,縮短育種周期,②大幅度改良某些性狀,(3)缺點(diǎn):,,,物理因素:X射線、γ射線、紫外線、激光等化學(xué)因素:亞硝酸、硫酸二乙酯等,,(1)常用的方法:,gkxx精品課件,這種太空南瓜王最大能長到200多公斤,在生長繁殖期高峰時,南瓜每天能增大5公斤。,(4)實(shí)例:“黑農(nóng)五號”大豆高產(chǎn)青霉菌株太空椒,gkxx精品課件,5.誘發(fā)突變與自然突變相比,正確的是A.都是有利的B.都是定向的C.都是隱性突變D.誘發(fā)突變率高,D,精典例題,,gkxx精品課件,6.大麗花的紅色(C)對白色(c)為顯性,一株雜合的大麗花植株有許多分枝,盛開眾多紅色花朵,其中有一朵花半邊紅色半邊白色,這可能是哪個部位的C基因突變?yōu)閏造成的?,A、幼苗的體細(xì)胞B、早期葉芽的體細(xì)胞C、花芽分化時的細(xì)胞D、雜合植株產(chǎn)生的性細(xì)胞,C,,精典例題,gkxx精品課件,“一母生九仔,連母十個樣”,這種個體的差異,主要是什么原因產(chǎn)生的?,基因重組,gkxx精品課件,二、基因重組,1、概念:,在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合.,2、類型:,①基因的自由組合:,②基因的互換:,非同源染色體上的非等位基因的自由組合,同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.,,后一頁,,gkxx精品課件,非同源染色體上的非等位基因自由組合,一種具有20對等位基因(這20對等位基因分別位于20對同源染色體上)的生物進(jìn)行雜交時,F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有種。,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,上一頁,220=1048576,gkxx精品課件,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,上一頁,gkxx精品課件,3、意義:,通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一.,基因重組能否產(chǎn)生新的基因?,,gkxx精品課件,基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?,1.基因突變:基因_________改變,它________新的基因發(fā)生時期:________________________特點(diǎn):①普遍性、②隨機(jī)性、③___________、④多數(shù)有害、⑤不定向性。2.基因重組:控制不同性狀的_____________,_______新基因,可形成新的________。發(fā)生時期:___________________特點(diǎn):__________,內(nèi)部結(jié)構(gòu),能產(chǎn)生,細(xì)胞分裂間期(DNA復(fù)制時),突變率低,基因重新組合,不產(chǎn)生,基因型,有性生殖過程中(減數(shù)分裂),非常豐富,,gkxx精品課件,1、生物變異的根本來源是A.基因重組B.染色體數(shù)目變異C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.基因突變2、基因重組發(fā)生在A.減數(shù)分裂形成配子的過程中B.受精作用形成受精卵的過程中C.有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中D.通過嫁接,砧木和接穗愈合的過程中,,D,A,gkxx精品課件,3、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花,一次開出一朵白花,白花的后代全開白花,其原因是A.基因突變B.基因重組C.基因分離D.環(huán)境影響,,A,4、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,其父母正常,請判斷這人性狀最可能是A.伴性遺傳B.常染色體遺傳C.基因突變D.基因重組,C,gkxx精品課件,5.如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的正常人,將使正常人,B,A、基因產(chǎn)生突變,使此人患病B、無基因突變,性狀不遺傳給此人C、基因重組,將病遺傳給此人D、無基因突變,此人無病,其后代患病,,gkxx精品課件,7、生物界是千姿百態(tài),多種多樣的,這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.環(huán)境變化,,A,6、若一對夫婦所生育子女中,性狀差異甚多,這種變異主要來自A.基因突變B.基因重組C.環(huán)境影響D.染色體變異,B,gkxx精品課件,再見!,,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 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