天津市梅江中學(xué)高中生物 基因突變和基因重組課件1 新人教版必修2

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1、基因突變和基因重組基因突變和基因重組水、肥、水、肥、光照光照充足充足水、肥、水、肥、光照光照不足不足基因突變基因突變生生物物的的變變異異 不遺傳的變異不遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異 基因重組基因重組染色體變異染色體變異生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變沒(méi)有改變,只是因環(huán)只是因環(huán)境的改變而引起。境的改變而引起。生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，并遺質(zhì)發(fā)生改變，并遺傳給子代。傳給子代?；蛲蛔兊膶?shí)例基因突變的實(shí)例血紅蛋白血紅蛋白 正常正常 異常異常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸mRNADNACTT突變突變 紅細(xì)胞紅細(xì)胞 圓餅狀圓餅狀 鐮刀型鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析

2、鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析GAAGUACATGAAGTA改變改變?cè)鎏碓鎏砣笔笔 T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段堿基對(duì)的增添、缺堿基對(duì)的增添、缺失或改變，改變了失或改變，改變了遺傳信息。遺傳信息。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 基因突變的概念基因突變的概念 由于由于DNADNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添增添, ,缺失或改變?nèi)笔Щ蚋淖? ,而引起的基因結(jié)構(gòu)而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變的

3、改變. .就叫做基因突變就叫做基因突變. .時(shí)間時(shí)間 發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)分發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)分裂間期的裂間期的DNADNA分子的復(fù)制過(guò)程中，分子的復(fù)制過(guò)程中，DNADNA分子解旋時(shí)分子穩(wěn)定性差。分子解旋時(shí)分子穩(wěn)定性差。DNAA U C C G C A A C C GC 異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T T G G C G A A C C G C 堿基對(duì)改變堿基對(duì)改變精氨酸精氨酸DNAA U C C G C A C C G C 蘇氨酸蘇氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G

4、 正常正常異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸堿基對(duì)缺失堿基對(duì)缺失A C C G C T G G C G A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA正常正常堿基對(duì)增添堿基對(duì)增添異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸異亮氨酸異亮氨酸 脯氨酸脯氨酸 1、一個(gè)堿基對(duì)改變引起的基因突變，可能導(dǎo)致一個(gè)氨基酸的種類變化，但也可能不會(huì)引起氨基酸的改變。 2、一個(gè)堿基對(duì)的增添或缺失而引起的氨基酸變化較前者嚴(yán)重。結(jié)果結(jié)果 基因突變產(chǎn)生基因突變產(chǎn)生新的新的基因基因, ,使一個(gè)使一個(gè)基因變成它的基因變成它

5、的等位基因等位基因, ,并且通常會(huì)并且通常會(huì)引起一定的表現(xiàn)型的變化。引起一定的表現(xiàn)型的變化?；蛲蛔兊脑蚝吞攸c(diǎn)基因突變的原因和特點(diǎn)1、引起突變的因素引起突變的因素物理因素：物理因素：X X射線射線 、激光等。、激光等。化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等?；瘜W(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等。生物因素：病毒、某些細(xì)菌等。生物因素：病毒、某些細(xì)菌等。棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蠅果蠅 紅眼紅眼白眼白眼 長(zhǎng)翅長(zhǎng)翅殘翅殘翅家鴿家鴿 羽毛白色羽毛白色灰紅色灰紅色人人 正常色覺(jué)正常色覺(jué)色盲色盲 正常膚色正常膚色白化病白化病2、基因突變的特點(diǎn)、基因突變的特點(diǎn)（1）基因突變的普遍性）基因突變的普遍性（2）基

6、因突變的隨機(jī)性和不定向性）基因突變的隨機(jī)性和不定向性植物的個(gè)體發(fā)育植物的個(gè)體發(fā)育開(kāi)花結(jié)果開(kāi)花結(jié)果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根莖葉具根莖葉的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵任何時(shí)期，任何細(xì)胞中。任何時(shí)期，任何細(xì)胞中。 突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？哪些細(xì)基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？哪些細(xì)胞能發(fā)生基因突變？胞能發(fā)生基因突變？ 一個(gè)基因分子可以向不同方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的一個(gè)基因分子可以向不同方向

7、發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。等位基因?；?因因突變率突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人類色盲基因人類色盲基因3105（3）基因突變的低頻性）基因突變的低頻性基因突變的意義基因突變的意義 基因突變使生物體產(chǎn)生新的基因，基因突變使生物體產(chǎn)生新的基因， 是生物變異的是生物變異的根本來(lái)源根本來(lái)源, ,為生物進(jìn)化提為生物進(jìn)化提供了最初的供了最初的原材料原材料. .有性生殖有性生殖基因重組基因重組概念概念基因重組是通過(guò)基因重組是通

8、過(guò) 過(guò)程實(shí)現(xiàn)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的方式方式在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控控制不同性狀的基因的重新組合制不同性狀的基因的重新組合.非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體上的非等位基因自由組合同源染色體的非姐妹染色單體之間的局同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換部交換非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換 通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組重組, ,為為生物變異生物變異提供了極其豐富的提供了極其豐富的來(lái)源來(lái)源. .這是

9、形成這是形成生物多樣性生物多樣性的重要原的重要原因之一因之一, ,對(duì)于對(duì)于生物進(jìn)化生物進(jìn)化具有十分重要具有十分重要的意義的意義. .意義意義小小 結(jié)結(jié)（改變）（改變）（改變）來(lái)源誘因DNAA U C C G C A U U C G C 異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸異亮氨酸異亮氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常T A A G C G A T T C G C 堿基對(duì)改變堿基對(duì)改變精氨酸精氨酸 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)發(fā)生時(shí)發(fā)生時(shí)間及原間及原因因條件條件意義意義發(fā)生可發(fā)生可能能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因，

10、出現(xiàn)新的性狀基因，出現(xiàn)新的性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新基因型，使不同性狀重新而是產(chǎn)生新基因型，使不同性狀重新組合組合細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，外分子復(fù)制時(shí)，外界因素或自身生理因素引起堿基對(duì)的界因素或自身生理因素引起堿基對(duì)的替換、增添或缺失替換、增添或缺失減數(shù)第一次分裂后期，隨同源染色體減數(shù)第一次分裂后期，隨同源染色體分開(kāi)，非同源染色體上的非等位基因分開(kāi)，非同源染色體上的非等位基因自由組合自由組合外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用互作用有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分

11、裂形成生殖細(xì)胞殖細(xì)胞生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原材料原材料生物變異來(lái)源之一，是形成生物多樣生物變異來(lái)源之一，是形成生物多樣性的重要原因性的重要原因突變頻率低，但普遍存在突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)1. 一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花，但偶然會(huì)一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花，但偶然會(huì)出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的后代全部開(kāi)白花，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是后代全部開(kāi)白花，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是( ） A. 自然雜交自然雜交 B. 自然選擇自然選擇 C. 基因突變基因突變

12、D. 基因重組基因重組2. 進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是著一定的差異的主要原因是 （ ） A. 基因重組基因重組 B. 基因突變基因突變 C. 染色體變異染色體變異 D. 生活條件改變生活條件改變CA3.下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是( )A. 自然條件下，一種生物的突變率是很低的自然條件下，一種生物的突變率是很低的B. 生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的C. 基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V泛存在基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V泛存在D. 基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物

13、變異的基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的 主要來(lái)源主要來(lái)源B4. 利用激光對(duì)利用激光對(duì)DNA進(jìn)行修復(fù)，生物學(xué)上稱之進(jìn)行修復(fù)，生物學(xué)上稱之為為 （ ） A. 基因突變基因突變 B. 基因重組基因重組 C. 基因互換基因互換 D. 染色體變異染色體變異A5. 下圖中，基因下圖中，基因A與與a1a2a3之間的之間的 關(guān)系，不能表現(xiàn)的是關(guān)系，不能表現(xiàn)的是 ( )A. 基因突變是不定向的基因突變是不定向的 B. 等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C. 正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化D. 圖中基因的遺傳遵循自由組合定律圖中基因的遺傳遵循自由組合定律Aa1a

14、2a3D在一次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，在一次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒(méi)有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是而沒(méi)有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是（）（）致使（致使（ )基因基因 基因基因 基因基因某化合物某化合物酶酶酶酶酶酶鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸6. 下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過(guò)程：下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過(guò)程：如果酶如果酶和酶和酶正常，酶正常，酶活性喪失則能否合成活性喪失則能否合成鳥氨酸和精氨酸鳥氨酸和精氨酸? ( ）原因是（原因是（)基因基因發(fā)生突變，酶發(fā)生突變，酶缺乏缺乏不能形成精氨酸不能形成精氨酸能合成鳥氨酸不能合成精氨酸能合成鳥氨酸不能合成精氨酸酶酶失活，鳥氨酸不能合成瓜氨酸，因失活，鳥氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料。此精氨酸的合成缺乏原料。