基因突变及其他变异课件PPT

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二 在生物体内随机发生;
小资料
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
三 突变率低;
突变率 2×10-6 4×10-5 3×10-5 1×10-6 1×10-5 3×10-5
四 大多数突变是有害的
白化苗
为 什 么 呢 ?
白化病
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。
相关说法正确的是
()
A.只有过程 a、b 能发生基因突变 B.基因重组主要是通过过程 c 和过程 d 来实现的 C.过程 b 和过程 a 的主要差异之一是有无同源染色体的联会 D.过程 d 和过程 b 的主要差异之一是姐妹染色单体是否分离
解析:过程 a 表示有丝分裂,过程 b 表示减数分裂,过程 c 表 示受精作用,过程 d 表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基 因突变可发生在个体发育的任何时期,但主要发生在有丝分裂 间期和减数第一次分裂前的间期,基因重组发生在减数分裂过 程中。减数分裂和有丝分裂的主要差异在于减数分裂过程发生 同源染色体联会、分离及其非姐妹染色单体之间的交叉互换。 答案:C
细胞周期中的分裂间期 DNA在进行复制时发生错误.
A.有丝分裂间期 体细胞 中可以发生基因突变 (但一般不能传给后代)
B.减数第一次分裂间期 生殖细胞 中也可以发生基因突变 (可以通过受精作用直接传给后代)
(四)基因突变的结果
常见突变性状:
棉花 正常枝——短果枝 果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅 家鸽 羽毛白色——灰红色 人 正常色觉——色盲
[回扣知识点] 1.基因突变的概念、特点,诱发基因突变的原因。 2.基因重组的概念、意义。 3.易误点提醒:基因突变的“一定”与“不一定”的含义。 4.能力迁移:应用基因突变的相关知识进行实验研究。
人教版必修2
第5章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异
猫叫综合征
症状:两眼距离较 远,耳位低下,生 长发育缓慢,,存 在着严重的智力障 碍。患儿哭声轻, 音调高,很像猫叫。
A
B
C
D
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc,那 么它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8
二倍体、多倍体和单倍体
▪ 思考讨论3: ▪ 单倍体只含有1个染色体组吗? ▪ 含有多个染色体组的个体一定是多倍体吗? ▪ 你怎样来区分单倍体与多倍体?
多倍体形成原因
染色体复制
——抑制纺锤体的形成 使染色体数目加倍 着丝点分裂
制时,但在其他时期也可能发生。 答案:C
2.基因重组是指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,下列描述不.正确的是
()
A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期
B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期
C.基因重组是生物多样性的原因之一
D.基因重组有可能发生在有丝分裂的后期 解析:有丝分裂过程中没有同源染色体的分离和非同源染色
后一页
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
上一页
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
上一页
思考: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=1098304 种。
正常肤色——白化病
基因突变的结 果往往使一个 基因变成它的 等位基因,即 产生了新的、激光等 基因突变的原因 化学因素 亚硝酸和碱基类似物等
生物因素 病毒和某些细菌等
? 你认为基因突变有什么特点?
一 在生物界普遍存在;
任何时期 基因突变发生在生物个体发育的什么时期? 哪些细胞能发生基因突变?分裂间期的细胞 基因突变发生的时期与突变性状在生物体 的表现部位及范围大小有没有关系? 有 有什么关系? 突变发生的时间越早,表现突变的部分越多, 突变发生的时期越晚,表现突变的部分越少。
4、若一对夫妇所生育子女中,性状差异甚多,
这种变异主要来自 B
A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异
5、生物界是千姿百态,多种多样的,这都要建 立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主
要来源于 A
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体变异 D.环境变化
2.下图中 a、b、c、d 表示在人的生殖周期中不同的生理过程。
为进化提供原材料
“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?
基因重组
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、类型: ①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的
自由组合 ②基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色单体之
间发生局部互换.(交叉互换)
4个染色体
无纺缍体形成
无纺缍丝牵引
细胞不分裂
体细胞有丝分裂
8个染色体
单倍体的特点:植株弱小,高等不育。
多倍体特点:
(1)茎杆粗壮叶片、果实和种子都比较 大,营养物质的含量都有所增加
(2)发育延迟,结实率低
思考讨论4: 基因突变和染色体变异的区别
性腺发育不良(特纳氏综合症)
病因:少一条X染色体
临床特征:女性,身材矮 小,成年后身高极少超过 150cm,颈部发际低,甚 至可达肩部,颈项短而粗。 半数以上颈部皮肤松弛, 从耳后乳突部到肩峰,呈 蹼颈,胸部宽,呈盾牌状, 肘关节外翻,,先天性主 动脉狭窄,伴闭经和第二 性征不发育
染色体结构的变异 染色体的某一片段缺失
因控制还受环境影响,另外密码子简并性也使性状不一定
发生改变。 答案:D
三、基本原理应用题
4.已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾家鸡(甲群体)自
交产生的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向受精卵内注射微量胰岛
素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在
小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是
()
A.甲群体×甲群体,孵化早期不向受精卵内注射胰岛素
B.乙群体×乙群体,孵化早期向受精卵内注射胰岛素
C.甲群体×乙群体,孵化早期向受精卵内注射胰岛素
D.甲群体×乙群体,孵化早期不向受精卵内注射胰岛素
解析:在孵化早期,向有尾家鸡受精卵内注射微量胰岛素,孵化 出的小鸡就表现出无尾性状,则无尾性状的产生可能有两个原 因,一是胰岛素诱导基因突变(a→A),二是胰岛素影响了小鸡的 发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因,可以让乙群体与甲 群体(aa)杂交,在孵化早期不向受精卵内注射胰岛素,观察孵化 出的小鸡的性状,如果全为有尾鸡,则为胰岛素影响了小鸡的发 育进程,即是不可遗传的变异,如果还有无尾性状产生,则为胰 岛素诱导基因突变。 答案:D
病因:5号染色体部分缺失
智障“天才”舟舟的资料 舟舟是一个先天智力障 碍(21三体综合症)患者
病因:常染色体变异,比 正常人多了一条21号染 色体
■姓名/胡一舟 ■年龄:33 岁 ■出生/1978年4月1日 ■智商:30 重度弱智 (正常人的最低70) ■演出/自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演 以来,至今已演出20场,与国内外十余家交响乐团进行 过合作。
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
病因:镰刀型细胞贫血症是由_基__因__突__变__引起的一种遗传 病,是由于基因中的碱基对发生了_替__换___产生的。
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 mRNA分子中的碱基发生变化 相应氨基酸的改变
相应蛋白质的改变 相应性状的改变
思染考色a讨体它论组们2 形: 态大小、功能各不相同 具特遗有 点传b什 ?.变但么异是的携全带Ⅱ套着遗Ⅱ控Ⅳ传制Ⅳ信一Ⅲ 息种Ⅲ生物生长发育、
X
X



X
染色体组



X
染色体组
染 1、1下色、图图体某中形生组,题物数表正就示的常看含判体有相细断一同胞办个的形染法染态色:色体染体组色数的目体细为的胞8条是条,数 2、基因型题就看同种类型字母的个数
(二)基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的 增添、 缺失 和 改变 , 而引起的 基因结构 的改变。
┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷


┯┯┯┯ ACGC TGCG ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷


┯┯┯┯┯ ATAGC TATCG ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷
五 基因突变是 不定向的
(五)基因突变的特点和意义
①普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ②随机性: 可发生在任何时期
③低频性: 自然界突变率很低:10-5- 10-8 (打破对环境的适应性)
④多害少利性:多数有害,少数有利
⑤不定向性:一个基因可以产生一个以上的等位基因
基因突变的意义:
产生新基因
引发生物变异
1956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀 状细胞贫血症患者血红蛋白异常,一条多肽 链上的谷氨酸被缬氨酸取代。
正常 …-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—… 异常 …-脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸 —…
为什么谷氨酸会被缬氨酸取 代呢?
思考与讨论
DNA
GAA CTT
突变
GTA CAT
mRNA GAA
GUA
_根__本__原因
缺失
染色体结构的变异 染色体增加了某一片段
重复
染色体结构的变异 染色体的某一片段颠倒了180o
断裂
连接
颠倒
染色体结构的变异 染色体的某一片段移接到 另一条非同源染色体上
移接
染色体结构的变异
缺失
猫叫综合症
重复
思考讨论1:
果蝇棒状眼
染色体结颠构倒的变化导致生
物变异的原因是什么?
移接
慢性粒细胞白 血病
3、意义:
通过有性生殖实现基因重 组为生物变异提供了极其 丰富的来源,是生物多样性 的重要原因之一.
基因重组能否产生新的基因?
练习
1、某自花传粉植物连续几代开红花,一 次开出一朵白花,白花的后代全开白花,
其原因是 A
A.基因突变
C.基因分离
B.基因重组 D.环境影响
2、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患
染色体结构变异
染色体上的基因的数目 和排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利
染色体数目的变异
个别染 色体变

正常
增多
减少
以染色 体组的 形式成 倍变异
果蝇体细胞染色体图解
Ⅱ Ⅱ
ⅣⅣ



ⅣⅣ



XX

X
Y

雄果蝇染色体组图解


ⅣⅣ


X
Y



X
染色体组
Ⅲ Ⅳ Ⅱ
Y
染色体组
染色体组雌的果特蝇点:染色体组图解
[课堂回扣练习]
一、概念原理识记题
1.下列有关基因突变的叙述,正确的是
()
A.不同基因突变的频率是相同的
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.细胞的分裂中期不发生基因突变
解析:基因突变可由环境因素诱导,但其不决定基因突变
的方向;基因突变是随机的,多发生在间期 DNA 分子复
体的自由组合,因此不可能发生基因重组。
答案:D
二、易错易混辨析题
3.下列关于基因突变的相关描述不.正确的是 A.基因突变一定引起 DNA 分子结构的改变
()
B.DNA 分子结构的改变不一定是基因突变
C.基因突变一定引起遗传信息的改变
D.基因突变一定引起生物性状的改变
解析:基因突变不一定引起生物性状的改变,性状除受基
者,其父母正常,请判断这人性状最可能是 C
A.伴性遗传
B.常染色体遗传
C.基因突变
D.基因重组
3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,
输给一个血型相同的正常人,将使正常人 B
A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病


┯┯┯ AGC TCG ┷┷┷
思考与讨论:
①由于碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质的 改变?
思考与讨论:
②基因突变可以遗传给后代吗?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.
③基因突变一定可以遗传给后代吗?
(三)基因突变发生的时间?
人教版必修2
第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组
复习:表现型与基因型的关系
表现型
(改变)
基因型 + 环境条件
(改变)
(改变)
生物体遗传性状的改变就是生物的变异
一、基因突变
(一)基因突变的实例
1910年,赫里克医生的诊所来了一位黑人病人, 病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。对 病人做血液检查时发现,红细胞在显微镜不是正常的 圆饼形,而是又长又弯的镰刀形,称镰刀型细胞贫血 症。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时 会导致死亡.
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