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第五章 基因突变及其他变异. 什么是生物的变异?. 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。. 表现型. 可遗传的变异 (遗传物质 发生改变 ). 不遗传的变异 (遗传物质 没有改变 ). 生物变异. 基因型. (改变). 环境条件. (改变). (改变). 基因突变. 基因重组. 来源. 染色体变异. 第 1 节 基因突变和基因重组. 一、基因突变. 我帅呆!. 哼 …. 1 、基因突变的实例. 正常红细胞. 镰刀型红细胞. 思考讨论. 右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解,请据图回答 :. 转录.
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什么是生物的变异? 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。
表现型 可遗传的变异 (遗传物质发生改变) 不遗传的变异(遗传物质没有改变) 生物变异 基因型 (改变) 环境条件 (改变) (改变) 基因突变 基因重组 来源 染色体变异
一、基因突变 我帅呆! 哼…
1、基因突变的实例 正常红细胞 镰刀型红细胞
思考讨论 右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解,请据图回答: 转录 (1) ①是过程,发生于细 胞中;②是过程, 发生于细胞中。 核 翻译 质 DNA复制 (2)③是发生了差错的过程, 即突变。此过程发生在细胞 分裂的期。 间 (3)④的碱基序列为; ⑤的碱基序列为__。 GAA GUA (4)镰刀型贫血症的直接原因? 谷氨酸被替换成缬氨酸 (5)造成镰刀型细胞贫血症的 根本原因是DNA中碱基对由被替换为。 A-T T-A
什么是基因突变? ┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷ 增添 ┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷ ┯┯┯AGCTCG┷┷┷ 缺失 ┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷ 替换 基因突变是包括碱基对的替换、增添和缺失三种情况。
2、基因突变的概念、发生时间 由于DNA分子中发生碱基对的_____、_____和______,从而引起的基因结构的改变。 增添 缺失 替换 DNA复制时, 有丝分裂间期、 减数分裂间期 时间:
若生物个体发生了基因突变,都会遗传给后代吗?若生物个体发生了基因突变,都会遗传给后代吗? 配子中(减数分裂时产生) • 基因突变若发生在____________________中将遵循遗传规律传递给后代。 • 若发生在_________________一般不能遗传。人体某些体细胞的基因突变,有可能发展成_____。 体细胞(有丝分裂) 癌细胞 DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗? • 碱基改变不一定引起生物性状的改变: • ⑴ 一个氨基酸有多个密码子 • ⑵ DNA中的无遗传效应的片段
3、基因突变的原因 致癌物质有亚硝酸胺,石棉,3,4-苯并芘,黄曲霉素,苯,甲苯,二甲苯,甲醛,苏丹红,丙烯酰胺,孔雀石绿、萘、铅,硫酸钴,硝基苯,硝基甲烷等。 紫外线 物理因素 X射线 外部因素 其它各种辐射 亚硝酸 碱基类似物 苯环类似物 化学因素 生物因素: 某些病毒 DNA复制时,碱基配对偶尔发生错误; DNA碱基组成改变 内部因素
引起突变的原因-----人类史上的灾难 • 一九四五年八月六日,美国为迫使日本迅速投降,在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人,负伤失踪者五万余人。八月九日,美国又在日本长崎投下第二颗原子弹,造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战,也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响,肿瘤、白血病的发病率明显增高,对人们的健康和生存造成很大威胁。 战争与生态破坏
引起突变的原因-----人类史上的灾难 一九八六年四月二十六日凌晨,前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故,数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元,间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年,是已知的世界 最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响,使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。
基因突变的特点 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不定向性: 一个基因可以产生一个以上的等位基因 ④低频性: 自然界突变率很低:10-5 - 10-8 ⑤多害少利性: (打破对环境的适应性) 多数有害,少数有利,也有既无害也无利的
5、基因突变的意义 • 由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状,因此它是 • 产生新基因的途径, • 生物变异的根本来源, • 为生物进化提供了原始的材料。
二、基因重组 什么叫重组性状?
通过减数分裂产生配子,受精作用发育成个体。通过减数分裂产生配子,受精作用发育成个体。 1、基因重组的概念 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重新组合。 实现:是通过 过程实现的。 有性生殖
成因 基因的自由组合 B b A A Ab和aB AB和ab a a b B 非同源染色体上的非等位基因自由组合
基因的交叉互换 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 AB和ab Ab和aB a A A a b B b B
基因的自由组合 基因的交叉互换 成 因 非同源染色体上的非等位基因自由组合 同源染色体上的等位基因交叉互换 发生时期 减数第一次分裂前期、后期
思考 :基因重组中有无新的基因产生? 有无新的基因型和表现型形成? 意义 是生物变异的来源之一, 是生物多样性的来源之一, 对生物的进化具有重要的意义。
有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合 概 念: 基因重组 减数分裂时基因的自由组合和基因的交叉互换 来 源: 生物变异的来源之一 是生物多样性的来源之一 对生物进化也具有重要意义 意 义:
有丝分裂间期 减数分裂间期 减数第一次分裂前期、后期 自然突变或人工诱变,基因分子结构发生改变,包括DNA碱基对替换、增添、缺失 非同源染色体上的非等位基因自由组合;同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换 外界条件的剧变和内部因素的相互作用 有性生殖过程中,进行减数分裂形成生殖细胞 产生新的基因型,性状重新组合 产生新的基因,出现新的性状 产生的变异类型最多; 是生物变异的重要因素,是形成生物多样性的重要原因 产生新基因的途径, 生物变异的根本途径, 是生物进化的原始材料 出现频率高 突变频率低
练 一 练 1、某自花传粉植物连续几年只开红花,一次开出一朵白花,该白花植株的后代全开白花。其变异原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响 2、进行有性生殖的动物,亲代和子代之间总存在着多多少少的差异。形成这种差异的主要原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响
3、基因突变( );基因重组( )。 A、产生新基因;不形成新基因型 B、产生新基因;形成新基因型 C、不产生新基因;形成新基因型 D、不产生新基因;不形成新基因型
4、下列说法错误的是( ) A、基因突变只发生在有性生殖过程中 B.基因重组只发生在有性生殖过程中 C.基因突变只发生在细胞分裂的间期 D、基因重组只发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期
5、下列关于基因突变的叙述中,正确 A.基因突变发生在DNA的复制过程中 B.基因突变都是有害的,不利于生物进化 C.只有细胞核中的基因才会发生基因突变 D.同源染色体上的成对基因往往同时突变 A