第一节《基因突变和基因重组》PPT课件

（七）、人工诱变在育种上的应用
（1）人工诱导基因突变常用方法： 物理因素：包括X射线、紫外线、激光等； 化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
生物因素：病毒、细菌等。
（七）、人工诱变在育种上的应用
（2）优点：①提高突变率，创造新类型，缩短育种周期
②大副度改良某些性状
①成功率低,有利变异个体往往不
多，处理的材料量大（育种规
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
❖ 2.镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这 说明，在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利 于当地人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合体对生 存不利，但其杂合体却有利于当地人的生存。
课堂练习：
1、人工诱变是创造生物新类型的重要方法，这是因为 人工诱变( C ) A 易得大量有利个体 B 可按计划定向改良 C 变异频率高，有利变异较易稳定 D 以上都对
其父母正常，请判断这人性状最可能是（ ）
(2)按突变后对生物个体的影响分 有利突与变
,
对生有物害体突而变言，多数____________。有害突变
3、基因突变的特点
①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物
都可能发生)
②随机性:可发生在任何时期 ③突变率低:自然界突变率很低：10－ 5- 10-8 ④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少 数有利 ⑤不定向性：A＝a1或A＝ a2
2、进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一 定的差异的主要原因是( A )
A 基因重组 B 基因突变
C 染色体变异
D 生活条件改变
3、在田间选择穗大粒多的变异植株的种子 播种后，子代植株有的保持了穗大粒多的特 点，有的却不能。原因是( C ) A 上述穗大粒多的变异是不遗传的变异 B 上述穗大粒多的变异是可遗传的变异 C 上述穗大粒多的变异有的是可遗传的， 有的是不可遗传 D 上述穗大粒多的变异在播种后又发生了 新的变异
第五章《基因突变及其他变异》
第一节《基因突变和基 因重组》
第一节 基因突变和基因重组
基因突 变
基因 重 组
❖知识回顾：
❖ 什么叫基因？基因的分子结构如何？ 基因与 染色体、DNA关系如何？
❖ 基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的 脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗 传信息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺 序（碱基顺序）不同
（3）缺点:
模大） ②诱变的各种因素都是致癌因素，
如有泄漏将造成人体伤害或环
境污染
（4）诱变意义:
是创造动、植物新品种 和微生物新类型的重要
方法（举例）
据报载：十几年来，我国从航 天搭载的60多种、500多个品种的 植物种子中，筛选培育出了多个在 农业生产上发挥作用的新品种。据 不完全统计，空间诱变育成的高产、 优质新品种（品系），在全国种植 的面积已超过100万亩。与此同时 太空动物的培育也取得了初步的成 效。
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
2．基因重组： 控制不同性状的_基__因__重__新__组__合__，_不__产__生__新基因，可
形成新的___基__因__型_。 发生时期：_有__性__生__殖__过__程__中______ 特点：_非__常__丰__富___
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
（二）、基因突变的概念:
指发生在基因水平上 的变异,是由于DNA分子 中发生碱基对的增添、缺 失或改变，而引起的基因 结构的改变。
（三）、基因突变的类型: AACCG 替换 TTGGC
ATCCG
TAGGC
（正常）
A CCG 缺失 T GGC
ATTCCG 增添
TAAGGC
（四）、基因突变发生的时期？
病因：镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一
种遗传病，是由于基因的分子结构发生了 改变产生的。
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 这种变化可否遗传? 如何遗传？
mRNA分子中的碱基发生变化 可以遗传
相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变
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.
生局部互换而互换，导致基因重组。例子
发生时期：减数分裂四分体时期
减数第一次分裂后期
（三）、特点:
两个亲本的杂合性越高，遗传物质差距 越大，基因重组的类型就越多，后代产生 的变异就越多。基因重组是通过有性生殖 过程实现的。
（四）、意义:
产生多样化基因组合的后代，为生物 变异提供丰富的来源，是生物变异来源 之一，是形成生物多样性的重要原因之 一，对生物的进化具有重要意义。
❖ 练习
❖ 基础题
❖ 1.（1）√；（2）×；（3）×。2.C。3.B。4.A。
❖ 拓展题
❖ 1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干 扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA分子的复制，使其产生基 因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。放 疗的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常 的体细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是非 常虚弱的。
细胞分裂的分裂间期。
DNA在进行复制时发生错误或由于某 种原因断裂后进行修复时发生错误。
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）
其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和 生物体的任何细胞；突变发生的时期越早，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。
基因突变的结果：产生它的等位基因
（六）、基因突变的意义
基因突变在生物进化中有重要意义。是 生物变异的根本来源，也为生物进化提供 了最初的原材料。
原因：
基因突变能够产生前所未有的新基因，从而 出现前所未有的新性状。
为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变? 如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?
①打破对环境的适应性 ②产生新基因 引发生物变异 为进化提供原始材料
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
❖ DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的 载体。
如果由于DNA分子携带的遗传信息改变，而 使其所编码的氨基酸改变,生物体的性状可能发生 改变，改变的性状对生物体的生存可能有利，可 能有害，也可能既无害也无利。
(一)、基因突变的实例
实例：镰刀型细胞贫血症
积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么?
4、某种自花授粉植物连续几代只开红花， 一次开出一朵白花，该花的自交子代全开 白花，其原因是( A )
A 基因突变
B 基因分离
C 基因互换
D 基因重组
5、生物变异的根本来源和为生物进化提供 了最初的原材料的是（ B ）
A 基因重组
B 基因突变
C 染色体结构变异 D 染色体数目变异
6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,
圆饼型的红细胞 镰刀状的红细胞
镰刀型细胞贫血症的病因分析：
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT GUA
根本原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 直接原因
蛋白质 正常
异常
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
有性生殖中非常普遍
（四）旁栏思考题 因为紫外线和X射线易诱发基因突变，
使人患癌症。
❖ （五）批判性思维
❖ 这种看法不正确。对于生物个体而言，发 生自然突变的频率是很低的。但是，一个 物种往往是由许多个体组成的，就整个物 种来看，在漫长的进化历程中产生的突变 还是很多的，其中有不少突变是有利突变， 对生物的进化有重要意义。因此，基因突 变能够为生物进化提供原材料。
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
（五）、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。
基因重组能否产生新的基因？
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?
1．基因突变： 基因_内__部__结__构__改变，它_能__产__生___新的基因 发生时期：细__胞__分__裂__间__期__（__D__N_A__复__制__时_ ） 特点：①普遍性、 ②随机性、 ③____突__变__率_、低 ④多数有害、⑤不定向性。
的
病毒因素：
烯酰胺，孔雀石
因
绿、萘、铅，硫
素 内部因素：复制偶发错误 碱基组成改变
酸钴，硝基苯， 硝基甲烷等。
2、基因突变的种类：
(1) A.自然突变:自然发生的突变
按
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
来
源 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 分： 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成
抗锈病个体
请思考： ①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？
(五)、基因突变的原因和特点
1、
紫外线
致癌物质有：亚
引
物理因素：,4-苯并芘，黄
基 因 突
部 因
亚硝酸
化学因素： 碱基类似物
曲霉素，苯，甲 苯，二甲苯，甲
变素
苯环类似物 醛，苏丹红，丙
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|
交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、 生物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
有性生殖过程中减数分裂
意义
为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体 的差异，主要是什么原因产生的?
二 基因重组
二、基因重组 （一）、概念:
是指在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。
（二）、类型:
①基因的自由组合:减数分裂形成配子时，随 着非同源染色体的组合，非等位基因也自由
组合。 例子
②基因的互换:减数分裂的四分体时期，同源 染色体上的等位基因随姐妹染色单体之间发
形成生物多样性的重要原因 之一
可能 突变频率低，但普遍存在， 性 变异不定向
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
基因突变
基因重组
基因分子结构变化，产生新 并不产生新基因，产生新的
本质 基因（碱基替换|增添|缺 基因型，使不同性状发生组
失）
合
发生 细胞分裂间期，DNA复制
时间
过程中
减数分裂第一次分裂后期 （非同源染色体自由组合|