2-4-4-1第四节基因突变和基因重组.ppt

生物变异的类型 一、基因突变 基因突变的概念 镰刀型细胞贫血症的分析 基因突变的原因 基因突变的特征 基因突变的意义 事实： 1、1904年，美国的一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为“镰刀型细胞贫血症”。在缺氧情况下，患者的红细胞由圆饼壮变的像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。 事实 2、科学家进一步研究发现，镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的一条多肽链上的氨基酸组成发生了变化。DNA测序发现，决定血红蛋白的相关基因也发生了变化。 镰刀型细胞贫血症的病因图解 基因突变的原因 自发突变:在没有人为因素的干预下，DNA在复制过程中一个碱基对也可能会被另一个碱基对取代。 人工诱变：在人为因素干预下发生的基因突变。如：利用X射线、激光等物理因素，亚硝酸盐等化学因素、以及病毒、细菌等生物因素来处理生物，会使生物发生突变的概率大为提高。 基因突变的特征 基因突变的频率很低 基因突变的方向是不确定的 基因突变属于偶然的随机事件 基因突变的频率很低 基因突变的方向是不确定的 基因突变属于偶然的随机事件 基因突变的意义 二、基因重组 概念 分类 意义 积极思维 基因重组的分类 1、随机重组：减数分裂时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的基因也自由组合。组合结果可能产生与亲代基因型不同的个体。 2、交换重组：同源染色体之间遗传物质的交换。结果是导致染色体上基因的组成和排列次序的改变，从而可能出现新的性状。 基因重组的意义 三、重组DNA技术 1973年，美国科学家科恩等将两种不同生物的DNA分子进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。这个过程需要能在特定位置上切割DNA分子的限制性内切酶和能将DNA片段连接起来的DNA连接酶。 基因工程 STS链接：重组DNA技术的应用 重组DNA技术是基因工程的核心技术 基因工程在特殊蛋白质的生产中显示了巨大的应用价值。 基因工程中的转基因技术可以使人类按照自己的愿望定向的改造生物，特别是高等动植物。 * 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。 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，仍然是肥大果实。 不可遗传的变异 可遗传的变异 （来源） 基因突变 基因重组 染色体变异 生物的变异 基因突变： 是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。基因突变可以产生新基因，是生物变异的根本来源。 核心概念 “一母生九子,连母十个样”生物的变异是普遍存在的。有的仅仅是由于环境因素影响造成的;有的则是由于生殖细胞内的遗传物质发生改变而引起的。 开 篇 语 积极思维 镰刀型细胞贫血症的病因是什么？ 圆饼状的红细胞 镰刀状的红细胞 1、病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？ 2、填写出mRAN上的对应碱基。血红蛋白的多肽连变化和基因变化之间有什么关系？ 分 析 不同生物的不同基因的自发突变频率 果蝇眼色遗传的不确定性示意图 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。 基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。 是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。也揭示了生物性状的遗传规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。 基因重组： 是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。 核心概念 同源染色体之间交换示意图 是生物进化的源泉。 是生物体多样性的重要原因之一。 积极思维 玫瑰鸡冠和豆鸡冠从何而来？ 事实：研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰鸡冠和豆鸡冠交配，则子一代全部都是胡桃鸡冠。如果子一代胡桃鸡冠相互交配，子二代出现4种不同的性状。 玫瑰冠 RRpp 豆冠 rrPP 胡桃冠 RrPp 胡桃冠 RrPp 胡桃冠 玫瑰冠 豆冠 单冠 分 析 1、子四代4种表现型对应的基因型是什么？ 2、为什么子二代会出现亲代没有的性状？ 限制性内切酶作用示意图 重组DNA技术： 是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。 核心概念 重组DNA技术的一般过程 虫灾后的抗虫棉和普通棉 STS链接 转基因生物的安全性问题 重组DNA技术的应用 *