1、第5章 第1节 基因突变 和基因重组 WESTERN STYLE PASTRY TRAINING 老师：XXX分享时间：20XX 知识回顾： 什么叫基因？基因的分子结构如何？ 基因与染色体、DNA关系如何？ 基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信 息。基因和DNA一样具有规则的双螺旋结构。 DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列。 基因型和表现型的关系如何？ 普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中， 结出的是粒多饱满的种子， 但是再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种 子。 甘蓝 3.5kg 7kg 拉萨 3.5
2、kg 北京 在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后， 由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。 但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。 基因突变 基因重组 染色体变异 不可遗传变异 可遗传变异 变异的类型 表现型 基因型 + 环境条件 不能遗传的变异（如：晒黑的脸色） （改变） 可遗传的变异 （如：色盲） 来源 基因突变 染色体变异 基因重组 诱因 （改变）（改变） 思考：通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？ 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者 。所有治疗贫血病的药物对他无效。 镜检时发现其红细不是正常的中央微凹的圆饼状，而
3、是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。 正常型红细胞 一、基因突变的实例 镰刀型红细胞 正常 异常 脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。 1956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，有一处的谷 氨酸被缬氨酸取代。 谷氨酸 缬氨酸 一、基因突变的实例 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA分子中的碱基发生变化 DNA分子中的碱基对发生变化 这种变化可否遗传? 如何遗传？ 可以遗传可以遗传 突变后的DNA分子复制,通过减数分 裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将 突变基因传
4、给下一代. 具体变化过程: A T C C G T A G G C 缺失 （正常） A T TC C G T A A G G C A A C C G T T G G C A C C G T G G C 替换 增添 基因突变的类型: DNA分子中，发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因（内部）结构的改变。 基因突变 增 添 缺 失 替 换 实质？（碱基对排列顺序即遗传信息的改变） 1.由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？ 请思考： 美国遗传学家 缪勒（18901967） 1927年，缪勒在果蝇实验中发现X射线照射可人工诱使基因发生突变， 他因此于1946年获诺贝尔生理学或医
5、学奖。 这一研究成果导致了辐射遗传学的诞生，更重要的是这一发现有助于深入认识生物遗传进化的机理。 一、基因突变的实例 物理因素： 化学因素： 生物因素： 1、基因突变的原因： 如X射线、射线、紫外线、激光等。 亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯， 秋水仙素等 包括病毒和某些细菌等。 外因 内因： DNA分子复制偶尔发生错误， DNA碱基组成发生改变等 二、基因突变的原因和特点 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体 A.自然突变:自然发生的突变 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 如:正常绵羊突变产生短腿安康羊 (1) 按 来 源 分： 2、基因突变的种类： 从以下图片，你能归纳出基
6、因突变的什么特点吗？ 白眼果蝇 白化苗短腿的安康羊 白色皮毛牛犊 普遍性 3.基因突变的特点 3105人类色盲基因 1105小鼠的白化基因 110玉米的皱缩基因 4105果蝇的白眼基因 突变率基 因 低频性 基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a3、a4等。 普遍性随机性低频性多害性不定向性（多方向性） 基因突变的特点 有人认为基因突变率低，大多有害，故认为它不可能为生物进化提供原材料，你认为正确吗？ 这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个 体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对 于
7、生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。 批判性思维 4、基因突变的意义 对性状的影响： 往往产生与之相对应的基因（等位基因） 对基因的影响： 一般产生与之相对应的性状（相对性状 ） 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。 人工诱变育种 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良 品种. 实例: “黑农五号”大豆 高产青霉菌株 太空椒 太空南瓜 5、基因突变的应用 “一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 三、基因重组 两对相对性状的杂交实验 p F1 F2 315 108101 32 比例： 9 ：
8、3 ： 3 ： 1 自由组合定律： 控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的; 在形成配子时, ,决定同一性状的成对基因彼此分离, 决定不同性状的基因自由组合. 减数第一次分裂后期 同源染色体 分开，非同 源 染色 体自 由组合 减中期 初级精母细胞 减数第一次分裂后期 同源染色体 分开，非同 源 染色体自 由组合 初级精母细胞 1、概念：在生物体的有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时， F2可能出现的表现型就有220=1048576种。 三、基因重组 染色体的交叉互换 途径1：基因自由组合（减
9、I后期） 途径2：基因互换（减I前期四分体时期） 途径3：转基因（DNA重组技术） 2、基因重组途径及时间 产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，是生物变异来源之一， 是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。 3、意义: D 练习巩固 1.下列哪种变异属可遗传的变异（ ） A水肥充足时水稻穗大粒多 B经常锻炼使四肢肌肉发达 C经生长素处理后获得的无籽蕃茄 D镰刀型细胞贫血症 3、一种植物只开红花，偶然出现一朵白花，将白花所结种子种下去，它和它的后代 都开白花，其原因是（ ） A、性状分离 B、基因突变 C、由矿质营养不足引起 D、由自然杂交引起 D 2、导致人类镰刀型贫血症发生的根本原因是 （ ） A、营养不良 B、红细胞形态改变 C、红细胞中血红蛋白结构发生变化 D、控制血红蛋白合成的基因发生变化 B 第5章 第1节 THANKS WESTERN STYLE PASTRY TRAINING 老师：XXX分享时间：20XX