课件—5.1基因突变和基因重组

× 绿色皱粒
非等位基因
2.非等位基因伴随什么进行重 新组合呢？
F1
F2
黄色 圆粒
黄色圆粒
非同源染色体
3.非同源染色体在什么时期 重新组合？
黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒
减数第一次分裂的后期
二、基因重组
（一）概念：在生物进行有性生殖过程中，控制不同 性状的基因的自由组合。 思 考 是否所有的非等位基因都能自由组合？
种现象的原因是
A. 自然杂交
2013-7-25
B. 自然选择
C. 基因突变
D. 基因重组
随堂练习
3.在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 4.人类能遗传给后代的基因突变常发生在 A.减数第一次分裂 C.减数第一次分裂的间期 B.四分体时期 D.有丝分裂间期
1.普遍性:自然界的物种中广泛存在 物种
2.低频性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 个体 3.随机性: 可发生在任何时期 4.不定向性： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 5.多害少利性： (打破对环境的适应性)
思 考
多数有害,少数有利
既然突变一般利少害多，自然条件下基因突变的频率 很低，那么基因突变对生物是否有积极的意义呢？
2013-7-25
随堂练习
1.有关基因突变的叙述，正确的是
A.不同基因突变的概率是相同的
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞分裂的中期不发生基因突变
2013-7-25
随堂练习
2.右图中，基因A与a1a2a3之间的关 系，不能表现的是 A.基因突变是不定向的
B.等位基因的出现是基因突变的结果
生殖细胞 可通过受精作用直接传给后代
2013-7-25
（四）基因突变发生的时期 主要在细胞周期中的分裂间期 有丝分裂的间期 分裂间期
减数第一次分裂前的间期
2013-7-25
（五）基因突变的原因
DNA分子复制发生差错，DNA结构发生改变。 诱发突变（外因）： 外因 物理因素 X射线、激光等 化学因素 亚硝酸、碱基类似物等 生物因素 病毒、某些细菌等
非同源染色体上的非等位基因的自由组合
2.基因交叉互换：
同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.
2013-7-25
思考与讨论
人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组 合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组 成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体 组成不同的卵细胞？
223种精子
223种卵细胞
自发突变（内因）： 内因： 自然条件下，DNA偶尔会复制错误
即使不复制，也会自发产生碱基组成的改变
2013-7-25
小
一、基因突变
1.实例：镰刀形细胞贫血症
结
直接原因： 血红蛋白分子结构改变 根本原因： 控制血红蛋白合成的基因发生改变
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
C.正常基因与致病基因可以转化
D.图中基因的遗传遵循自由组合定律
2013-7-25
随堂练习
3.下列关于基因重组的说法不正确的是 A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状 的基因的重新组合属于基因重组 B.减数分裂过程中，由于同源染色体的姐妹染 色单体之间的局部交换，可导致基因重组 C.减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基 因自由组合可导致基因重组 D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组， 而根尖则不能
物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料
2013-7-25
基因重组
“一母生九仔，连母十个样”，这种 个体的差异，主要是什么原因产生的?
2013-7-25
思 考
回顾孟德尔自由组合定律。
1.基因自由组合定律中，哪些 基因可以进行重新组合呢？
P
黄色圆粒
2013-7-25
突变率 2×10－６ 4×10－5 3×10－5 1×10－６ 1×10－5 3×10－5
思 考
基因突变的普遍性 与低频性矛盾吗？
DNA相对稳定性
（六）基因突变的特点
3.随机性
资料3： 基因突变可以发生在生物个体发育的任何
时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；
同一DNA分子的不同部位。
2013-7-25
1.由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？
DNA mRNA
GAT CTA
GAC CTG GAC
天冬氨酸
GAA CTT
GTA CAT
GAU
GAA
谷氨酸
GAU
缬氨酸
氨基酸 天冬氨酸
2. 碱基对的增添、缺失是否引起蛋白质结构的改变？
（三）基因突变发生的部位
体细胞
一般不能传给后代
2013-7-25
随堂练习
4.与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适 应性，下列说法不正确的是 A.后代继承了双亲的遗传物质 B.减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错 C.更容易产生新的基因型
D.减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同
类型的配子
2013-7-25
随堂练习
5.在一只小鼠的精巢中，由一个着丝点相连的两条 染色单体上所携带的全部基因本应全部相同，但实 际上却有不相同的，其原因可能是：
亲兄弟
红花的后代变成了蓝紫色
变异是指生物体亲代与子代之间，子代个体之
间出现差异的现象 。
绿孔雀
白孔雀
普通小麦 普通小麦
太空椒
普通青椒
不遗传变异
变异 可遗传变 异 可 遗 传 变 异 基因突变 基因重组 染色体变异
一、基因突变
（一）基因突变的实例 镰刀形细胞贫血症
正常
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
A.复制时发生了差错 B.联会时染色单体间发生了交叉互换 C.发生了基因突变或交叉互换 D.该鼠不是纯合子
2013-7-25
2013-7-25
（六）基因突变的特点
4. 不定向性 资料4：
AY (黄毛) 灰毛基因A+突变
a (黑毛)
2013-7-25
（六）基因突变的特点
5.多害少利性 资料5
镰刀形细胞贫血症
玉米的白化苗
人类的多指
任何一种生物都是长期进化过程的产物， 它们与环境取得了高度的协调。
2013-7-25
小 结：基因突变的特点
AACCG TTGGC
1 2 3 4 5
替换
ATCCG TAGGC
（正常基因片段）
A CCG T GGC 缺失 ATTCCG 增添 TAAGGC
(二）基因突变的概念
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。
本质：基因中碱基排列顺序发生改变，即
遗传信息改变 结果：基因突变产生新基因， 一般是它的等位基因
基因重组是形成生物多样性的来源之一
2013-7-25
二、基因重组
(三)意义
1. 是生物变异的主要来源 2. 对生物进化有重要意义 注意：基因突变是生物变异的根本来源。 基因重组是生物变异的主要来源。
2013-7-25
小 结
一、基因突变 6.特点： 普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性 7.意义: 是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源； 为生物进化提供原材料 二、基因重组 1.概念： 在生物进行有性生殖过程中，控制不同性状的 基因的自由组合 2.分类： 自由组合型、交叉互换型 3.意义： 是生物变异的主要来源；对生物进化有重要意义
3.发生部位： 体细胞、生殖细胞 4.原因：内因或外因导致DNA复制出错
5.时期： 主要在细胞分裂的间期
2013-7-25
随堂练习
1. 下面叙述的变异现象，可遗传的是
A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状
B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子 D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花 2. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白 花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这
2013-7-25
（六）基因突变的特点
1.普遍性（对物种而言） 资料1：
流感病毒
肺炎双球菌 豌豆圆滑和皱缩 兔子白毛与黑毛
番茄的红果和黄果
正常人和白化病病人
2013-7-25
（六）基因突变的特点
2.低频性 （对个体而言） 资料2
基 因 大肠杆菌组氨酸缺 陷型基因 果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
异常
2013-7-25
…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
DNA mRNA
GAA CTT GAA 谷氨酸
突变
GTA CAT GUA 缬氨酸 异常 镰刀型
根本 _____原因
蛋白质 性状
正常
两面凹的圆饼状
直接 _____原因
是由于碱基对被替换引起的基因结构改变，从而形 病因： 成的一种遗传病
异常的基因片段
不是，只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合
2013-7-25
自由组合
Ab
b
B
AB
和
和
aB
B b
ab
非同源染色体上的非等位基因自由组合
2013-7-25
交叉互换
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
b
B
b
B
交叉互换的结果导致连锁的基因重新组合
2013-7-25
二、基因重组
(二)分类：
1.基因自由组合：