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高中生物 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修2.ppt

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高中生物 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修2.ppt

第1節(jié) 基因突變和基因重組,第5章 基因突變及其他變異,高中生物多媒體教學(xué)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,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,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,變異類型,可遺傳的變異,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,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)無籽 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,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,但對這個病人無效。對病人做血液檢查時發(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,為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢? 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 ,思考與討論,谷氨酸,纈氨酸,正常,異常,_原因,_原因,根本,直接, , , , , , ,增添,缺失,替換,DNA分子中發(fā)生堿基對的 、 和 ,而引起的 的改變。,增添,缺失,替換,基因結(jié)構(gòu),(一)基因突變的概念:,思考與討論:,由于堿基對的改變,是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變?,基因突變都會遺傳給后代嗎?,2、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對,則 A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(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只相差一個氨基酸,其他順序不變 B長度相差一個氨基酸外,其他順序也有改變 C長度不變,但順序改變 DA、B都有可能,D,D,精典例題,(二)基因突變發(fā)生的時間? 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)制時發(fā)生錯誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時發(fā)生錯誤。,(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,(四)基因突變的類型,1、按來源分_與_,2、按突變后對生物個體的影響分 , ,_。,自然突變,誘發(fā)突變,有利突變,有害突變,中性突變,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 長翅殘翅 家鴿 羽毛白色灰紅色 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,以植物的個體發(fā)育為例:,基因突變發(fā)生的時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)生的時間越早,表現(xiàn)突變的部分越多,突變發(fā)生的時期越晚,表現(xiàn)突變的部分越少。,基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期? 哪些細(xì)胞、DNA、基因能發(fā)生基因突變?,有,二 在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生;,小資料,三 突變率低;,五 基因突是 不定向的,(五)基因突變的特點(diǎn),自然界的不同物種、不同個體中廣泛存在,可發(fā)生在同一個體的任何發(fā)育時期、 同一細(xì)胞內(nèi)的任何DNA分子、 同一DNA分子上的任何基因,自然界突變率很低:105- 10-8,普遍性:,隨機(jī)性:,低頻性:,一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因, 不定向性:,(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:,使一個基因變成它的等位基因,成功率低,有利個體往往不多 需大量處理材料(Why?),(七)人工誘變在育種上的應(yīng)用,誘變意義:,是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法,(2)優(yōu)點(diǎn):,提高突變率,縮短育種周期,大幅度改良某些性狀,(3)缺點(diǎn):,物理因素:X射線、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:,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,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,“一母生九仔,連母十個樣”,這種個體的差異,主要是什么原因產(chǎn)生的?,基因重組,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:,基因的自由組合:,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,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,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,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,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?,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)生時期:_ 特點(diǎn):普遍性、隨機(jī)性、_、 多數(shù)有害、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),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,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,3、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,4、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,

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