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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(gè)病人無效。對病人做血液檢查時(shí)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(shí)，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(dòng)，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(huì)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(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？,②基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？,,gkxx精品課件,2、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對，則A.不能轉(zhuǎn)錄B.不能翻譯C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)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(gè)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(gè)氨基酸，其他順序不變B．長度相差一個(gè)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(shí)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(shí)發(fā)生錯(cuò)誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)生錯(cuò)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(shí)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(gè)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(gè)體發(fā)育為例：,基因突變發(fā)生的時(shí)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(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。,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？,任何時(shí)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(shí)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(gè)基因可以產(chǎn)生一個(gè)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(gè)基因變成它的等位基因,,gkxx精品課件,①成功率低,有利個(gè)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(dòng)、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(shí)，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(gè)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(shí)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(gè)樣”，這種個(gè)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)）,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(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個(gè)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,