5.1基因突变和基因重组第2课时课件

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基因突变是如何产生的呢？回顾旧知基因突变的三个实例：实例一：镰状细胞贫血实例二：豌豆的皱粒实例三：囊性纤维化碱基的替换碱基的增添碱基的缺失【资料1】二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。 【资料2】苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基可以与DNA、RNA等结合，从而产生致癌作用。【资料3】乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。 如某些病毒的遗传物质等物理因素:如紫外线、X射线等化学因素:如亚硝酸盐、碱基类似物等生物因素:(1)外因（提高突变率）(2)内因:DNA复制偶尔发生错误等紫外线(UV)形成嘧啶二聚体复制停止或碱基错配基因突变UV——物理因素基因突变的原因在紫外线照射下，DNA分子可能发生多种形式的结构改变，从而导致基因突变。基因突变的原因“注意远离隔夜菜，少吃腌制食品”亚硝酸盐——化学因素基因突变的原因碱基类似物参与DNA分子复制复制或转录出错基因突变TAT*AAT*TG 注：T*为胸腺嘧啶类似物亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基。——生物因素基因突变的原因某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。基因突变的原因物理因素：紫外线、X射线等化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等生物因素：某些病毒DNA分子复制时偶尔发生错误基因碱基序列的改变（内因）诱发突变自发突变（外因）学习新知一个基因可以发生不同的突变，产生1个以上的等位基因。普遍性随机性基因突变既有自发突变又有诱发突变且在生物界中普遍存在。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，细胞内不同DNA分子上，以及同一DNA的不同部位。不定向性基因突变的特点低频性在自然状态下，基因突变的频率是很低的。如高等生物中105～108个生殖细胞中有1个发生基因突变。——普遍性基因突变既有自发突变又有诱发突变且在生物界中普遍存在。基因突变的特点——随机性基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，细胞内不同DNA分子上，以及同一DNA的不同部位。基因突变的特点——不定向性一个基因可以发生不同的突变，产生1个以上的等位基因。基因突变的特点——低频性 在自然状态下，基因突变的频率是很低的。如高等生物中105~108个生殖细胞中有1个发生基因突变。基因突变的结果产生了等位基因（即产生新基因），但不一定会导致生物性状改变（1）真核细胞：（2）原核细胞和病毒：遗传物质结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此基因突变产生的是一个新基因基因突变的特点那基因突变是有利的还是有害的呢？ 镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。基因对生物的生存是否有利，往往取决于生物生存的环境。镰状红细胞基因突变的意义形成新性状基因突变生物变异的根本来源产生新基因生物进化的原始材料对生物体来说，基因突变有的是有害的，有的是有利的，还有的是中性的。(等位基因的来源） 是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。基因突变的意义诱发突变的应用 —— 诱变育种利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。例如：用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种。基因突变的应用——诱变育种利用物理、化学因素处理生物，使生物发生基因突变，创造人类需要的生物新品种。基因突变的应用——诱变育种为什么会出现新的性状组合？F1P×YYRRyyrr基因重组基因重组 在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。前提本质非同源染色体非等位基因同源染色体非等位基因减数分裂基因重组基因重组——自由组合基因重组父本母本44配子种类组合方式16种子代基因型9种子代表型4种YyRr 减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同的配子。基因重组8（23）64种8（23）27种（33）8种（23）基因重组223223×223种223323种223种基因的自由组合→多种多样的配子→多种多样的子代更多基因重组——交叉互换 同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。基因重组——交叉互换AaBbABAbaBab基因重组基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义。有性生殖过程中的基因重组配子种类多样化子代基因组合多样化——杂交育种将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经选择和培育，获得新品种。——杂交育种矮杆抗病DDTT ddtt 高秆抗病 矮秆不抗病 ddRR——杂交育种P DDTT ddtt ×DdTt F1 高秆抗病 矮秆不抗病 矮秆抗病 操作简单，目的性强。集不同品种的优良性状于一身。不足： 育种年限长，过程繁琐。只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。优点：基因结构改变，产生新的基因控制不同性状基因的重新组合，产生新的基因型主要在细胞分裂间期，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基对的替换、缺失或增添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；减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；外界环境条件的变化和内部因素的相互作用有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞①新基因产生的途径；②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料①是生物变异的重要来源；②是形成生物多样性的重要原因；③对生物的进化具有重要的意义突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍产生了新基因，可能出现了新性状不产生新基因，而是产生新的基因型基因突变和基因重组的比较基因重组基因突变DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变普遍性、随机性、不定向性、低频性外因：诱发突变（物理因素、化学因素、生物因素）内因：自发突变（DNA分子复制时偶尔发生错误）是生物变异的根本来源，是产生新基因的途径，为生物的进化提供了丰富的原材料在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合自由组合、交叉互换是生物变异的来源之一，提供进化的原材料诱变育种杂交育种例1．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）A．基因突变具有普遍性，基因重组是生物变异的根本来源B．基因突变改变了基因结构，所以一定能遗传给后代C．基因突变只发生在细胞分裂的间期D．有性生殖过程中基因重组有利于生物适应复杂的环境D基因突变基因突变若发生在体细胞中，则不能遗传给下一代基因突变具有随机性，可以发生在任何时期，主要发生在细胞分裂的间期例2．基因重组是生物体在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。下列有关基因重组的叙述正确的是（ ）A．基因重组一定不会使DNA结构发生改变B．减数分裂间期DNA复制时可能发生基因重组C．异卵双生的两个子代遗传物质差异主要是由基因重组导致的D．基因型为Aa的生物自交产生的子代中出现三种基因型是基因重组的结果C基因重组中交叉互换可以使DNA的结构发生改变基因重组包括交叉互换（减Ⅰ前期）和自由组合（减Ⅰ后期）基因重组是非等位基因的重组，Aa中不存在非等位基因，因此没有基因重组