1、第四节 基因突变和基因重组,制作:沈艺,广东省梅州中学生物教研组,：79026675 ,什么叫“生物的变异”？,是指亲子间和子代个体间的差异。,变异能否遗传？是否所有的变异都能遗传给后代？,变异的类型,可遗传变异,生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的,不遗传变异,环境因素影响而造成的,可遗传变异的三种来源:,基因突变 基因重组 染色体变异,一.基因突变,积极思维,镰刀型细胞贫血症的病因是什么?,圆饼型的红细胞,镰刀状的红细胞,脯氨酸谷氨酸谷氨酸, 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 ,正常,病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？,镰刀型细胞贫血症的病因分析,异常,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,直接原因,根本原
2、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。,病因：,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,1基因突变的概念:,2基因突变的类型,缺失,（正常）,改变,增添,3基因突变发生的时期？,细胞周期中的分裂间期。,A有丝分裂间期（体细胞）,B减数第一次分裂间期（生殖细胞）,但一般不能传给后代,可以通过受精作用直接传给后代,4基因突变的特点,普遍性:自然界的物种中广泛存在 随机性:可发生在任何时期 稀有性:自然界突变率很低：10 5- 10-8 有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 不定向
3、性：Aa或AA,例子,5基因突变发生的原因？,引起基因突变的因素（致变因素）,A.自然突变:自然发生的突变,B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变,如:正常绵羊突变产生短腿安康羊,如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体,物理因素；化学因素；生物因素,例子,化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。,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；,生物因素：病毒、细菌等。,6人工诱变在育种上的应用,成功率低,有利个体往往不多会出现返祖现象,（2）优点：,（3）缺点:,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
4、： 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。,“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?,基因重组,1 概念:,生物在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合的过程.,二.基因重组,2 类型:,基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的组合.,基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.,例子,图解,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？,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。,特点是：非常
5、丰富。,基因重组：,三.重组DNA技术（基因工程）,三.重组DNA技术（基因工程）,recombinant DNA technique,指将一个生物体中的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。,这一技术是人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术。,两段不同来源的DNA片段被连在一起所形成的新DNA片段叫重组DNA,重组DNA,多细菌除了染色体之外，还有大量很小的环状的双链DNA分子，这就是质粒(plasmid)。质粒通常独立
6、于染色体之外，可以自主复制。,质粒(plasmid)目的基因进入受体细胞的运载工具。,质粒,染色体,细菌,2目的基因 和质粒载体 的连接,3将重组DNA分子导入受体细胞,4选择,5目的基因表达,1目的基因的取得,DNA片段（目的基因）与载体DNA分子相连接，形成重组DNA,选出含有所需要的重组体DNA分子的受体细胞,目的基因在受体细胞中高效表达，合成产物（蛋白质),重组DNA技术的一般过程,（DNA片段）,利用这个技术，可以改变生物的遗传组成，从而获得新的遗传性状或人们需要的产品。,基因工程的应用,2、人类基因治疗,基因工程与医药卫生：1、生产基因工程药品，如胰岛素、生长激素、乙肝疫苗等。,基因工程与农牧业： 应用转基因技术可按照人类的要求定向地改造生物，产生新的性状。可以获得高产、稳产和具有优良品质的农作物（如高产玉米、抗虫棉等）；培育出转基因奶牛、转基因鱼等动物新品种。（动植物的遗传改造）,一窝兔子,返回,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。,返回,正常绵羊和短腿安康（中）,白化病患儿,太空椒,普通青椒,神奇的太空育种,继续,太空南瓜王,这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。,返回,
