5.1 基因突变和基因重组课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

第五章 基因突变及其他变异 表现型 ＝ 基因型 ＋ 环境 可遗传的变异 不能遗传的变异 基因突变 基因重组 染色体变异 来源 （改变） （改变） （改变） 变异：生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异 基因突变 生物的变异 不可遗传的变异 可遗传的变异 基因重组 染色体变异 (由于环境因素影响，生物体内遗传物质没有改变) (生殖细胞内遗传物质的改变) 第1节 基因突变和基因重组 一、基因突变 1、实例:镰刀型细胞贫血症 根本原因 两面凹的圆饼状 性状 谷氨酸 … … C T T G A A … … … … DNA G A A … … mRNA 正常蛋白质 蛋白质 G U A … … … … 缬氨酸 异常蛋白质 镰刀型 C A T G T A … … … … 控制血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变 直接原因：血红蛋白分子的多肽链上， 一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。 能够遗传。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，并将突变基因传递给下一代。 镰刀型细胞贫血症能否遗传？怎样遗传呢？ 碱基对除了替换，还有哪些形式的改变呢？ 还有碱基对的增添和缺失也会导致蛋白质结构的改变 ATCCGTAGGC 缺失 （正常基因片段） 替换 增添 AACCGTTGGC ATTCCGTAAGGC A　CCG T GGC 1 2 3 4 5 2、概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变的叫做基因突变。 本质：基因结构的改变，产生新基因，新基因与原有基因互为等位基因 三种碱基对的改变形式，哪种对生物的影响最小？基因突变一定对生物有害吗？什么时候会发生基因的突变呢？ Ａ Ａ 甲 乙 丙 丁 DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。 结论: 3、时间 生物体生长发育的各个时期，主要是在有丝分裂和减数分裂的间期 4、部位 （1）若在体细胞中，一般不能遗传； （2）若在配子种，将遵循遗传规律传递给后代 基因突变是如何产生的呢？ 5、原因 物理： X射线、紫外线、激光等 化学： 能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质 生物： 病毒和某些细菌等 内部因素 ※复制偶发错误 ※碱基组成改变 外部因素 亚硝酸、碱基类似物等 损伤细胞内的DNA分子 遗传物质影响宿主细胞的DNA分子 6、特点 随机性 普遍性 不定向性 低频性 多害少利性 7、意义 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料 8、应用 人工诱变育种（太空椒） 优点：提高突变率，加速育种进程，大幅度改良生物性状 缺点：育种规模大 二、基因重组 1、定义 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 2、来源 （2）四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体的对应片段发生交叉互换。 （1）减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合； 通过基因重组，有没有产生新基因？ （1）不产生新基因，但可产生新的基因型； （2）不产生新的性状，只是原有性状的重新组合。 3、结果 4、意义 基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要的意义。 5、应用：杂交育种 优点：使不同个体的优良性状集中到一个个体上 缺点：育种年限长 基因突变 基因重组 本质 发生时间及原因 条件 意义 发生可能性 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的交换。 外界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 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。 有性生殖中非常普遍 突变频率低，但普遍存在 $$