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1、生物生物必修必修5.15.1基因突基因突变和基和基因重因重组PPTPPT课件件变异能否遗传？变异能否遗传？想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？异现象的发生？这种变异性状这种变异性状能遗传给子代吗？为什么能遗传给子代吗？为什么?分析：分析：是环境因素引起的是环境因素引起的，自身的遗传物质没有，自身的遗传物质没有改变。改变。甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg7kg7kg拉萨拉萨3.5kg3.5kg北京北京资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照
2、时间长、光照强，叶引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。红红花花的的后后代代变变成成了了蓝蓝紫紫色色上述变异性状的后代上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变。遗传物质发生了改变。蓝紫色花的后代仍是蓝紫色蓝紫色花的后代仍是蓝紫色变异的类型变异的类型可遗传变异可遗传变异生殖细胞内生殖细胞内遗传物质遗传物质发生发生改变而引起的改变而引起的不遗传变异不遗传变异 环境因素影响而造成的环境因素影响而造成的可遗传变异的三种来源可遗传变异的三种来源:基因突变
3、基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异基因突变的实例基因突变的实例人类镰刀型贫血病的形成人类镰刀型贫血病的形成镰刀型细胞贫血症的病因分析镰刀型细胞贫血症的病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？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 正常正常异常异常一、基因突变一、基因突变C T TC T TG A AG A A谷氨
4、酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUAC A TC A TG T AG T A突变突变GAAGAA_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。引起的一种遗传病。病因：病因：DNADNA分子中碱基对替换分子中碱基对替换根本根本探究探究第第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原取代的根本原因是什么因是什么？A AT TT TA A替换替换直接直接原因原因决决定定谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分
5、子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:这种变化可否遗传这种变化可否遗传?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传突变后的突变后的DNADNA分分子复制子复制,通过减通过减数分裂形成带有数分裂形成带有突变基因的生殖突变基因的生殖细胞细胞,并将突变并将突变基因传给基因传给下一代下一代.替换替换增添增添缺失缺失A 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片段片段碱基对的碱基对的增添增
6、添、缺缺失失或或替换替换，改变了，改变了基因的结构。基因的结构。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 探究探究 DNADNA分子中的碱基对有哪几种变化，从分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？而导致基因结构的改变？概念概念：DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的_、_和和_，而引起的，而引起的_的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构（一）基因突变的概念（一）基因突变的概念思考：思考：哪一种基因突变对生物性状的影响最小？哪一种基因突变对生物性状的影响最小？碱基对的替换碱基对的替换请思考：请思考：由于碱基对的改变，是
7、否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。的基因突变才能遗传给下一代。(二二)基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？分裂间期分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）DNADNA在进行复制时发生错误在进行复制时发生错误
8、（三）基因突变的原因（三）基因突变的原因自发突变：自发突变：自然自然条件下条件下DNADNA偶尔偶尔复制错误复制错误例如：例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。果蝇的白眼，水稻的矮秆等。诱发突变：诱发突变：物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素提高提高突变突变频率频率X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等病毒、某些细菌等夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素物理因素物理因素化学因素化学因素少吃烧烤和油炸食品少吃烧烤和油炸食品化学因素化
9、学因素分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？变的可能，从而防止细胞癌变？接种乙肝疫苗接种乙肝疫苗生物因素生物因素遗传信息改变遗传信息改变 DNA DNA 差错差错 内因：内因：外因：外因：物理因素物理因素 化学因素化学因素 生物因素生物因素 脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变 碱基对的替换、增添、缺失碱基对的替换、增添、缺失 基因结构发生改变基因结构发生改变 产生等位基因产生等位基因（A1 a1、a2）复制复制 引起引起 细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇
10、果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病常见突变性状：常见突变性状：1 1、在生物界普遍存在、在生物界普遍存在普遍性普遍性探究（四）基因突变有何特点？基因突变有何特点？开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶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基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期任何时期2 2、在生物、在生物个体发育的任何时期个体发育的任何时期发生发生随机性随机性基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆
11、菌组氨酸缺陷型基因210210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4104105 5果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3103105 5玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1101105 5人类色盲基因人类色盲基因3103105 5小资料小资料3 3、突变率低、突变率低低低频频性性自然状态下，基因突变的频率是很低的。自然状态下，基因突变的频率是很低的。白化苗白化苗4 4、大多数突变是有害的、大多数突变是有害的多多害性害性白化病白化病为为什什么么呢呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调
12、。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？有有害害的的基基因因突突变变畸畸形形的的雏雏鸭鸭人人类类的的多多指指人类的人类的并指并指镰刀形红细胞镰刀形红细胞高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株有有利利的的基基因因突突变变有有利利的的基基因因突突变变5 5、基因突变是不定向的基因突变是不定向的多向性多向性经诱变处理的紫色种子产经诱变处理的紫色种子产生的子代种子生的子代种子如老鼠灰毛基因如老鼠灰毛基因A+突变突变AY(黄毛黄毛)a(黑毛黑毛)灰灰老老鼠鼠黑黑老老鼠鼠黄老鼠黄老鼠(五五)基因突变的类型基因突变的类型按来源分按来源分_与与_按突变后对生物个体
13、的影响分按突变后对生物个体的影响分_与与_,_,对生物体而言，多数为对生物体而言，多数为_。自然突变自然突变人工诱变人工诱变有利突变有利突变有害突变有害突变有害突变有害突变打破对环境的适应性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如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?产生新基因产生新基因引发生物变异引发生物变异为进化提供原始材料为进化提供原始材料根据对性状类型的影响，可将基因突变分为根据对性状类型的影响，可将基因突变分为显性突变：显性突变：a-Aa-A隐性突变：隐性突变：A Aa a基因突变是基因突
14、变是新基因产生新基因产生的途径，是的途径，是生物变异的生物变异的根本来源根本来源,是是生物进化生物进化的的原始材料原始材料.（六）基因突变的意义（六）基因突变的意义12 子代和亲代长相子代和亲代长相不完全一样都是基因突变不完全一样都是基因突变造成的吗？造成的吗？二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过程中过程中,控制控制不同性状的基因的自由组合不同性状的基因的自由组合.2 2、类型、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等位非同源染色体上的非等位基因的自由组合基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体同源染色体上的非
15、姐妹染色体之间发生局部互换之间发生局部互换.减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab基因重组发生时期基因重组发生时期AaAaBbAabBAaBb减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换(3)(3)、两个亲本的遗传物质差距越大，、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。基因重组的类型就越多。3 基因重组的特点基因重组的特点（1)、变异概率高，几乎变异概率高，几乎100%(2)、
16、只有通过有性生殖过程才能实现的。只有通过有性生殖过程才能实现的。4 4、意义、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源变异提供了极其丰富的来源,是生物是生物多样性的重要原因之一多样性的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？新的性状？新的性状？不能。但能产生新的基因型和新的表现性不能。但能产生新的基因型和新的表现性5.5.适用的范围：适用的范围：有性生殖过程有性生殖过程基因工程基因工程基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质结果结果发生发生时间时间及原及原因因条件条件意义意义发生发生可能可能基因的分子结构发生改变。基因
17、的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。不同基因的重新组合。细胞分裂间期细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物新基因产生的途径
18、，是生物变异的变异的根本来源根本来源,是生物进化是生物进化的原始材料。的原始材料。是生物变异的是生物变异的重要来源重要来源，是形成生，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。使不同性状重新组合。某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出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，其原因是一朵
19、白花，白花的后代全开白花，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环境影响环境影响例例与无性生殖相比，有性生殖的后代具有与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法较强的适应性，下列说法不不正确的是正确的是A后代继承了双亲的遗传物质后代继承了双亲的遗传物质B减数分裂过程中，减数分裂过程中，DNA复制更容易发生复制更容易发生差错差错C减数分裂过程中，由于基因重组产生了减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子不同类型的配子D更容易产生新的基因型更容易产生新的基因型例例答案答案 B B正常细胞的基因组里都带有原癌基因。原癌基因正常细
20、胞的基因组里都带有原癌基因。原癌基因在发生突变就会变成具有致癌能力的癌细胞。在发生突变就会变成具有致癌能力的癌细胞。（1 1）某原癌基因上一个碱基对的突变，引起该）某原癌基因上一个碱基对的突变，引起该蛋白质中的氨基酸的改变，即氨基酸顺序上第蛋白质中的氨基酸的改变，即氨基酸顺序上第1919位氨基酸由脯氨酸转变为组氨酸。已知脯氨酸的位氨基酸由脯氨酸转变为组氨酸。已知脯氨酸的密码子有密码子有CCUCCU、CCCCCC、CCACCA、CCGCCG，组氨酸的密码子，组氨酸的密码子有有CAUCAU、CACCAC。决定第。决定第1919位组氨酸密码子的碱基对位组氨酸密码子的碱基对组成是组成是 或或 。这一原癌基因。这一原癌基因中发生突变的碱基对是中发生突变的碱基对是 。（2 2）癌细胞在体内容易分散转移，是因为癌细）癌细胞在体内容易分散转移，是因为癌细胞的细胞膜上胞的细胞膜上 ，使得细胞，使得细胞间的间的 。糖蛋白等物质减少糖蛋白等物质减少 黏着性减小黏着性减小 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基因突变基因突变例例此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢