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1、第一节基因突变和基第一节基因突变和基因重组因重组第1页，共29页，编辑于2022年，星期一第2页，共29页，编辑于2022年，星期一2一一 基因突变基因突变第3页，共29页，编辑于2022年，星期一3为什么会出现这样的性状为什么会出现这样的性状?第4页，共29页，编辑于2022年，星期一419491949年，美国鲍林博士首先意识到，年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中红细胞中血红蛋白分子的异常血红蛋白分子的异常引起红引起红细胞变形细胞变形.第5页，共29页，编辑于2022年，星期一5 1956 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，
2、有一刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的处的谷氨酸被缬氨酸取代谷氨酸被缬氨酸取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 为什么血红蛋白会出现为什么血红蛋白会出现谷氨酸被缬谷氨酸被缬氨酸取代氨酸取代这样的异常呢？这样的异常呢？第6页，共29页，编辑于2022年，星期一6DNADNA的碱基对发生了替换的碱基对发生了替换病因分析病因分析GAAGAACTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNARNARNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G GU UA AG GT TA AC CA AT T突变突变第7页，共29页，编
3、辑于2022年，星期一7思思 考！考！DNA DNA中碱基对的中碱基对的替换替换可以引起可以引起DNADNA结构的结构的改变改变,从而引起生物性状的改变从而引起生物性状的改变.那么如果发生那么如果发生碱基对的碱基对的增添增添或或缺失缺失,是否也可能引起生物性是否也可能引起生物性状的改变呢状的改变呢?第8页，共29页，编辑于2022年，星期一8 DNA DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，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而引起的基因结构的改变(一般地，基因突变后变一般地，基因突变后变成其成其新的等位基因新的等位基因)。一一 基因突变的概念基因突变的概念增增添添缺缺
4、失失替替换换第9页，共29页，编辑于2022年，星期一9基因突变的例子基因突变的例子第10页，共29页，编辑于2022年，星期一10思考与讨论：思考与讨论：由于由于DNADNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？1 1 突变发生在配子中突变发生在配子中,可传给后代可传给后代.2 2 突变发生在体细胞中突变发生在体细胞中,一般不能遗传一般不能遗传.基因突变主要发生在什么时候？基因突变主要发生在什么时候？DNA DNA复制时复制时(有丝分裂的间期和减数第一有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期次分裂间期
5、)不一定，密码子具有简并性不一定，密码子具有简并性(一种氨基酸一种氨基酸可能对应多种密码子可能对应多种密码子)第11页，共29页，编辑于2022年，星期一11二二 基因突变的原因基因突变的原因n n外因外因(自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变)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 2.2.化学因素化学因素:亚硝酸亚硝酸,碱基类似物等碱基类似物等 3.3.生物因素生物因素:某些病毒某些病毒 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,养成良好的饮食养成良好的饮食,卫生习惯卫生
6、习惯.n n内因内因(自发突变自发突变)DNA DNA复制时偶尔发生错误复制时偶尔发生错误第12页，共29页，编辑于2022年，星期一121 1、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基分子中如果插入了一个碱基对，则（对，则（）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在转录时造成插入点以前的遗传密码改变改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码在转录时造成插入点以后的遗传密码改变改变经典例题经典例题D第13页，共29页，编辑于2022年，星期一132 2、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，对碱基，现经过突
7、变，成为成为300300个碱基对，它合成的蛋白质分子与个碱基对，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，差异可原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（能为（）A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都有可能D第14页，共29页，编辑于2022年，星期一14(三三)基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期(打破对环境的适应性打破对环
8、境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 普遍性普遍性:随机性随机性:有害性：有害性：不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2 等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？自然界突变率：自然界突变率：10105 5-1010-8-8 突变率低突变率低:第15页，共29页，编辑于2022年，星期一15（四）（四）基因突变的意义基因突变的意义n产生新基因产生新基因n生物变异的根本来源生物变异的根本来源n生物进化的原始材料生物进化的原始材料第16页，共29页，编辑于2022年，星期一16（五）基因突变的应用（五）基因突变的应用人工诱变育种人工诱变育种n n原理原理:运用物理
9、因素或化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变诱发基因突变诱发基因突变诱发基因突变,获获获获得优良品种得优良品种得优良品种得优良品种.n n实例实例:“:“黑农五号黑农五号”大豆、高产青霉菌株大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜太空椒、太空南瓜 优点：优点：缩短育种年限，大幅度缩短育种年限，大幅度 改良性状，为人类选育改良性状，为人类选育 出优良的生物品种出优良的生物品种缺点：缺点：优质变异少，要处理大优质变异少，要处理大 量的实验材料，具有盲量的实验材料，具有盲 目性目性第17页，共29页，编辑于2022
10、年，星期一17经典例题经典例题1.1.诱发突变与自然突变相比，正确的诱发突变与自然突变相比，正确的是（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D第18页，共29页，编辑于2022年，星期一182.2.基因基因A A与与a1a1、a2a2、a3a3之间之间 的关系如图的关系如图,该该图不能表明的是（图不能表明的是（）A A、基因突变是不定向的、基因突变是不定向的B B、等位基因的出现是基因突变的结果、等位基因的出现是基因突变的结果C C、正常基因与致病基因、正常基因与致病基因 可以通过突变而转化可以通过突变而转化D D、这些基因的转化遵、这些基因的转化遵 循自由组合定律循
11、自由组合定律D第19页，共29页，编辑于2022年，星期一19二二 基因重组基因重组第20页，共29页，编辑于2022年，星期一20 “一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的?想一想想一想第21页，共29页，编辑于2022年，星期一21（一）概念（一）概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中,控制不控制不同性状的基因的重新组合同性状的基因的重新组合.（二）类型（二）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同源染色体上的非等位基因的非等位基因的自由组合自由组合四分
12、体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染色体之间发生局部互换部互换.动脑动脑:基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？第22页，共29页，编辑于2022年，星期一22基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性、不定向性随机性、不定向性 突变率低突变率低 2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因，可形成新产生新基因，可形成新的的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：
13、_结构结构能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数分裂减数分裂)非常丰富非常丰富第23页，共29页，编辑于2022年，星期一231 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D
14、 D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中DA课堂巩固课堂巩固第24页，共29页，编辑于2022年，星期一243 3、某自花传粉植物连续几代开红、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是代全开白花，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A第25页，共29页，编辑于2022年，星期一254.4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液液,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常将使正常人人B
15、B A A、基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B 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 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D 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第26页，共29页，编辑于2022年，星期一265 5、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自多，这种变异主要来自 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B第27页，共29页，编辑于2022年，星期一27非同源染色体上的非同源染色体上的 非非等位基因自由组合等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页第28页，共29页，编辑于2022年，星期一28基因重组的意义基因重组的意义 生物变异的来源之生物变异的来源之一一,对于生物的进化也具有对于生物的进化也具有重要的意义重要的意义.是生物多样性的重是生物多样性的重要原因之一要原因之一.第29页，共29页，编辑于2022年，星期一29