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1、基因突变与基因重组 第1页，本讲稿共36页资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可种到拉萨后，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。资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。然是肥大果实。是什么
2、原因导致生物变异？是什么原因导致生物变异？第2页，本讲稿共36页生物变异的类型第3页，本讲稿共36页一、基因重组一、基因重组第4页，本讲稿共36页2 2 类型类型:基因的自由组合基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的组合非同源染色体上的非等位基因的组合.1 1 概念概念:具有不同遗传性状的雌雄个体进行具有不同遗传性状的雌雄个体进行有性生殖有性生殖时，时，控制不同性状的控制不同性状的基因重新组合基因重新组合，导致后代不同于亲本类，导致后代不同于亲本类型的现象或过程型的现象或过程(P76)(P76)。第5页，本讲稿共36页非同源非同源 染色体上染色体上非等位基非等位基因的因的组合一组合二组合
3、三组合四继续继续自自自自由由由由组组组组合合合合12341，31，42，42，3第6页，本讲稿共36页基因的互换基因的互换:同源染色体上的非姐妹染同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换色体之间发生局部互换.第7页，本讲稿共36页AaBbAABBaabbAABBaabbABABabab第8页，本讲稿共36页AaBbABabAbaBAABbAABbaaBbAAaaBbBbAAaaBBbbaaBb第9页，本讲稿共36页减数分裂形成配子的过程中。减数分裂形成配子的过程中。（减减后期、后期、减减四分体时期）四分体时期）3 3 发生时期发生时期4 4 意义意义:为生物变异提供了极其丰富的来源形成生物多
4、样性的最重要原因第10页，本讲稿共36页 资资料料：1910年年，一一个个青青年年黑黑人人到到医医院院看看病病，检检查查发发现现他他患患的的是是当当时时人人们们尚尚未未认认识识的的一一种种特特殊殊的的贫贫血血症症，他他的的红红细细胞胞不不是是正正常常的的圆圆饼饼状状，而而是是弯弯曲曲的的镰镰刀刀状状，人人们们称称这这种种病病为为镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。这这种种病病患患者者一一旦旦缺缺氧氧，红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型。病病重重时时，红红细细胞胞受受机机械械损损伤伤而而破破裂裂的的现现象象，引引起起严严重重贫贫血血而而造造成成死死亡亡，经经过过检检查查，确确定定该该青青年年红红
5、细细胞胞血血红红蛋蛋白白异常。异常。正常型红细胞正常型红细胞 与镰刀型红细胞与镰刀型红细胞第11页，本讲稿共36页正常正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成红细胞的血红蛋白氨基酸组成缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨脯氨酸酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸谷氨酸赖氨酸镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成红细胞的血红蛋白氨基酸组成缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸谷氨酸赖氨酸 第12页，本讲稿共36页GAAGAACTTCTT谷氨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GAA
6、GAAG GU UA AG GT TA AC CA AT T基因突变基因突变镰刀型细胞贫血症病因镰刀型细胞贫血症病因 直接原因直接原因根本原因根本原因第13页，本讲稿共36页ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC替换替换增添增添第14页，本讲稿共36页 由于基因内部核酸分子上特定核苷由于基因内部核酸分子上特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。酸序列发生改变的现象或过程。包括碱基对的包括碱基对的替换、增添替换、增添或或缺失缺失（P77）。）。1、基因突变的概念、基因突变的概念:第15页，本讲稿共36页G A TC T ADNA
7、mRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C由于碱基对的改变，是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？第16页，本讲稿共36页基因突变是基因结构的改变，属于基因突变是基因结构的改变，属于分子水平分子水平上上的变化，因此，在光学显微镜下能否看见？的变化，因此，在光学显微镜下能否看见？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体现出基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体现出来，所以，通过表现型就可以知道基因突变是否来，所以，通过表现型就可以知道基因突变
8、是否发生了发生了.第17页，本讲稿共36页第18页，本讲稿共36页第19页，本讲稿共36页2 2、基因突变的类型、基因突变的类型根据突变对表现型的影响分形态改变：影响形态结构生化突变：影响代谢过程致死病变：导致活力下降，甚至死亡苯丙酮尿症苯丙酮尿症镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症第20页，本讲稿共36页3 3、基因突变发生的时期？、基因突变发生的时期？分裂间期分裂间期A有丝分裂间期（体细胞）有丝分裂间期（体细胞）B减数分裂间期（生殖细胞）减数分裂间期（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第21页，本讲稿共36页4、基因突变的特点
9、、基因突变的特点 普遍性普遍性:所有生物、不同发育阶段、任何细胞所有生物、不同发育阶段、任何细胞 稀有性稀有性:自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010 5 5-1010-8-8 多方向性：多方向性：产生等位基因 可逆性：可逆性：有有害害性性:(打打破破对对环环境境的的适适应应性性)多多数数有有害害,少少数数有利有利 第22页，本讲稿共36页5 5、基因突变发生的原因？、基因突变发生的原因？引起基因突变的因素引起基因突变的因素（致变因素）（致变因素）突变类型：突变类型：A.自然突变自然突变:自然发生的突变自然发生的突变B.诱发突变诱发突变:在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如:
10、正常绵羊突变产生正常绵羊突变产生短腿安康羊短腿安康羊如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体变成抗锈病个体物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素第23页，本讲稿共36页6 6、基因突变的意义、基因突变的意义新基因产生途径新基因产生途径为生物进化提供原始材料为生物进化提供原始材料，生物变异的根本来源，生物变异的根本来源第24页，本讲稿共36页普通甜椒普通甜椒太空椒太空椒可遗传的变异可遗传的变异太空椒是在强辐射、微重力等的条件下，引起太空椒是在强辐射、微重力等的条件下，引起基因发生改变而培育成的新品种基因发生改变而培育成的新品种。第25页，本讲稿共36页
11、练练 一一 练练1、某自花传粉植物连续几年只开红花，一次开出一朵白花，该白花植株的后代全开白花。其变异原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响2、进行有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着多多少少的差异。形成这种差异的主要原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响第26页，本讲稿共36页3、基因突变（）；基因重组（）。A、产生新基因，不形成新基因型 B、产生新基因，形成新基因型 C、不产生新基因，形成新基因型 D、不产生新基因，不形成新基因型4、把、把“和平号和平号”实验室里的植物种子，带回地球种植，实验室里的植物种子，带回地球种植，产量和营养成分都有
12、明显的优势。植物的这种变异产量和营养成分都有明显的优势。植物的这种变异来源于来源于 ，原因是，原因是 。基因突变基因突变宇宙辐射改变了遗传物质宇宙辐射改变了遗传物质第27页，本讲稿共36页练练 一一 练练5、右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解，请据图回答：G A AC T TDNAG T AC A TRNAG A A氨基酸谷氨酸血红蛋白正常异常（1）是 过程，发生于细 胞 中；是 过程，发生于细胞 中。（2）是发生了差错的 过程，即突变。此过程发生在细胞 分裂的 期。（3）的碱基序列为 ；的名称为 _。（4）此病患者常出现溶血甚至 死亡现象；但人群中此病 患者很少。这体现了基因突变的 _与 _
13、之特点。（5）造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA中碱基由 变成 。转录转录核核翻译翻译质质复制复制间间GUA缬氨酸缬氨酸有害性有害性稀有性稀有性CTTCAT第28页，本讲稿共36页6:6:亮氨酸的密码子有如下几种亮氨酸的密码子有如下几种:UUA:UUA、UUGUUG、CUUCUU、CUACUA、CUGCUG，当某基因片，当某基因片段中的段中的GACGAC突变为突变为AACAAC时，这种突变的结时，这种突变的结果对该生物的影响是果对该生物的影响是 （）A A、一定有害、一定有害B B、一定有利、一定有利C C、有害的概率大于有利的概率、有害的概率大于有利的概率DD、没有影响、没有影响D第29
14、页，本讲稿共36页4.有性生殖后代具有更大的变异性，最根本的原因有性生殖后代具有更大的变异性，最根本的原因是是 A 基因突变频率提高基因突变频率提高 B 染色体结构变异机会多染色体结构变异机会多 C 产生新的基因组合机会多产生新的基因组合机会多 D 更易受环境影响而发生变异更易受环境影响而发生变异C第30页，本讲稿共36页5 5下列关于基因突变的叙述中，正确的是下列关于基因突变的叙述中，正确的是 （）A A基因突变发生在基因突变发生在DNADNA的复制过程中的复制过程中B B基因突变都是有害的，不利于生物进基因突变都是有害的，不利于生物进化化C C只有细胞核中的基因才会发生基因突变只有细胞核中
15、的基因才会发生基因突变D D同源染色体上的成对基因往往同时突同源染色体上的成对基因往往同时突变变A第31页，本讲稿共36页13.（06广广东东生物）如生物）如图为图为高等高等动动物的物的细细胞分裂示意胞分裂示意图图。图图中不可能反映的是中不可能反映的是 ()A.发发生了基因突生了基因突变变 B.发发生了染色体互生了染色体互换换C.该细该细胞胞为为次次级级卵母卵母细细胞胞 D.该细该细胞胞为为次次级级精母精母细细胞胞C第32页，本讲稿共36页1、下列变异中，不可遗传的是、下列变异中，不可遗传的是 （）A、视觉正常的夫妇生下患色盲的儿子、视觉正常的夫妇生下患色盲的儿子B、家兔的毛色有白色、黑色、灰
16、色、家兔的毛色有白色、黑色、灰色C、玉米地中常出现的白化苗、玉米地中常出现的白化苗D、暑假后同学们在军训一段时间后肤色、暑假后同学们在军训一段时间后肤色 变黑变黑D习题反馈：习题反馈：第33页，本讲稿共36页2、有关变异的叙述中、有关变异的叙述中,正确的是正确的是 （）A、变异对生物的生存都是不利的、变异对生物的生存都是不利的B、变异对生物的生存都是有利的、变异对生物的生存都是有利的C、变异一旦出现、变异一旦出现,就可以遗传给后代就可以遗传给后代D、有的变异是由遗传物质变化引起的、有的变异是由遗传物质变化引起的,有的则是由不有的则是由不同环境引起的同环境引起的.D第34页，本讲稿共36页 3、
17、下列现象中属于可遗传的变异是、下列现象中属于可遗传的变异是 （）、同卵双生姐妹，姐姐比妹妹略胖、同卵双生姐妹，姐姐比妹妹略胖、种在肥沃土壤中的水稻颗粒饱满、种在肥沃土壤中的水稻颗粒饱满、不同人种的肤色不同、不同人种的肤色不同、某人用眼不当导致近视、某人用眼不当导致近视第35页，本讲稿共36页原核生物中某一基因的起始端插入一个碱基对原核生物中某一基因的起始端插入一个碱基对.在插在插入位点的附近入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小码的蛋白质结构影响最小 ()()A A、置换单个碱基对、置换单个碱基对 B B、增加、增加4 4个碱基对个碱基对C C、缺失、缺失3 3个碱基对个碱基对 D D、缺失、缺失4 4个碱基对个碱基对D D7.7.第36页，本讲稿共36页