5.1《基因突变和基因重组》.ppt

考纲解读 1.镰刀型贫血症形成的原因 2.基因突变的原因及其特点 3.基因突变和基因重组的区别及其意义 4.基因突变和基因重组在育种中的应用 * * 生物变异的种类 种类 不遗传的变异 可遗传的变异 （仅由环境因素而引起） （遗传物质的改变） 基因重组 基因突变 染色体变异 新的基因型 新的表现型 新的基因 新的性状 众多基因数量的改变 更为严重的后果 5.1基因突变和基因重组 一、基因突变 镰刀型贫血症 人的红细胞的主要成分是血红蛋白，共含有 4条肽链。镰刀型贫血症的直接原因是血红蛋白β链上的一个谷氨酸被缬氨酸所取代，那么它的根本原因是什么？ （一）基因突变的实例 思考与讨论（P81） CTT GAA 谷氨酸 缬氨酸 DNA mRNA 氨基酸 蛋白质 正常 异常 GUA CAT GTA 突变 GAA _____原因 _____原因 镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗 传病，是由于基因的_________发生了改变产生的。 病因： 基因突变 分子结构 根本 直接 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 具体变化过程: 这种变化可否遗传? 如何遗传？ 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,并将突变基因传给 下一代. 控制血红蛋白合成的基因中的一个碱基T被A替换后，导致性状的改变（出现镰刀型贫血症）那么是不是基因中所有的碱基的改变都会导致性状的改变呢？ 例:某基因片段的模板链的碱基序列是TGC，其中的C被G取代成为TGG后，该基因所控制合成的蛋白质的结构发生了改变没有？ 基因中某一个碱基的替换，一定会使基因的遗传信息发生改变，但生物体的性状不一定发生改变。 那么基因中的碱基增添或缺失又会怎样？ （都是苏氨酸） 例：某DNA的模板链末端的碱基序列是…ACG TCAATCC …… ，若复制时第一个碱基“A”丢失或增加一个“A”，其指导合成的蛋白质会怎样呢？ 正常DNA …A C G T C A A T C C …… 转 录 肽链 mRNA …U G C A G U U A G G …… 半胱氨酸 丝氨酸 终止 丢失一个“A” … C G T C A A T C C…… 肽链 mRNA …G C A G U U A G G …… 丙氨酸 缬氨酸 翻 译 精氨酸 增加一个A…A A C G T C A A T C C…… 肽链 mRNA …U U G C A G U U A G G…… 亮氨酸 谷氨酰胺 概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变，称基因突变。 细胞学基础 分裂间期，DNA复制发生差错。 产生新的等位基因，形成新的性状。 结果 亮氨酸 ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ 增添 缺失 替换 DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 替换 增添 缺失 基因结构 基因突变的概念： 结论：DNA分子结构的改变只有发生在基因 的片段，才会引起基因突变。 问题：DNA分子中碱基对的增添、缺失或 改变一定会引起基因突变吗？ 基因突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不会遗传，但植物可通过无性繁殖传递，人体某些体细胞的基因突变，有可能导致癌变。 二、基因突变的原因 外来因素 物理因素（各种辐射）损伤细 胞内的DNA 基因突变 化学因素（亚硝酸、碱基类似 物）改变核酸中的碱基 生物因素 某些病毒的遗传物 质能影响宿主细胞的DNA 生物内部因素使DNA复制发生差错，导 致DNA的碱基组成发生改变 (五)基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期 自然界突变率很低：10－5- 10-8 (打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 ①普遍性: ②随机性: ③稀有性: ④有害性： ⑤不定向性：A＝a1或A＝a2 等位基因是如何产生的？ a=A1或a=A2 四、基因突变的意义 突变有有害突变、也有有利突变、还有无害也无益的突变，具有随机的不定向性、突变频率低和普遍性等特点。 意义 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 复习基因自由组合 绿色皱粒 P × 黄