人教版高中生物必修二5.1 基因突變和基因重組 課件 (共43張PPT)

1、基因突變基因突變 和基因重組和基因重組第第5章第章第1節(jié)節(jié)熟練掌握熟練掌握基因突變基因突變和和基因重組基因重組的概念、種的概念、種類、時間、原因、特點(diǎn)、意義。類、時間、原因、特點(diǎn)、意義。三位同學(xué)在抄寫英語句子三位同學(xué)在抄寫英語句子“the cat sat on the mat (貓坐在草席上貓坐在草席上) ”時，分別抄成了以下的句子：時，分別抄成了以下的句子： the kat sat on the mat the hat sat on the mat 與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？么變化呢？ 假如在假如在dna分子的復(fù)制過程中，發(fā)生分子的復(fù)制過程中，

2、發(fā)生了類似的錯誤，了類似的錯誤，dna分子所攜帶的遺分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這樣的傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這樣的變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？問題探討問題探討表現(xiàn)型表現(xiàn)型基因型基因型 + 環(huán)境條件環(huán)境條件（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）復(fù)習(xí)復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系引入引入:生物體生物體遺傳性狀遺傳性狀的改變就是生的改變就是生物的變異物的變異生物界中的變異現(xiàn)象什么叫什么叫“生物的變異生物的變異”？變異能否遺傳？變異能否遺傳？ 兩只青蛙相愛了兩只青蛙相愛了, 結(jié)婚后生了一個癩蛤蟆結(jié)婚后生了一個癩蛤蟆, 公青蛙見狀

3、大怒說公青蛙見狀大怒說:賤人賤人,怎么回事怎么回事? 為什么這種變異性狀不能遺傳給子代？為什么這種變異性狀不能遺傳給子代？分析：分析：是環(huán)境因素引起的是環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質(zhì)沒有，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。改變。母青蛙哭著說母青蛙哭著說:他爹他爹,認(rèn)識你之前我整過容認(rèn)識你之前我整過容. 以上都屬于不可遺傳的變異以上都屬于不可遺傳的變異 太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢，果實(shí)和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢，果實(shí)肥大，肥大，把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒可遺傳的變異可遺傳的變異變

4、異的變異的類型類型遺傳的變異：遺傳的變異：不遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。生物變異的類型生物變異的類型細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承了改變，其后代將繼承這種改變。這種改變。v 【例例1】下列現(xiàn)象中屬于可遺傳的變異的是（下列現(xiàn)象中屬于可遺傳的變異的是（ ）v a、玉米由于水肥充足而長得穗大粒足、玉米由于水肥充足而長得穗大粒足v b、人由于曬太陽皮膚變黑、人由于曬太陽皮膚變黑v c、手術(shù)刀下的美女帥哥、

5、手術(shù)刀下的美女帥哥v d、人類的色盲病、人類的色盲病d正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸正常血紅蛋白異常血紅蛋白基因突變與鐮刀形細(xì)胞貧血癥aat正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞自主探究自主探究 1. 1.鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的直接原因是？鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的直接原因是？ 2. 2.鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是？鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是？自主探究思考與討論思考與討論cttcttgaagaa谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸dnadnamrnamrna氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常guaguacatcatgtagta突變突變gaagaa_原因原因

6、_原因原因 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_引起的一種遺傳引起的一種遺傳病，是由于基因的病，是由于基因的_發(fā)生了改變產(chǎn)生的。發(fā)生了改變產(chǎn)生的。病因：病因：基因突變基因突變結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)根本根本直接直接基因突變結(jié)果粉玫瑰 紅玫瑰黃玫瑰 藍(lán)玫瑰一個基因突變后產(chǎn)生的是它的 等位基因 合作學(xué)習(xí) 1.堿基對的替換一定會引起生物性狀的改變嗎？ 2.堿基對的替換替換、增添增添、缺失缺失誰對性狀的影響更大？合作學(xué)習(xí)增增添添缺缺失失替替換換dnadna分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對堿基對的的 、 和和 ，而引起的而引起的 的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)（一）基因突變的概念：（一）基因

7、突變的概念：( (二二) )基因突變發(fā)生的時間？基因突變發(fā)生的時間？ whywhy？細(xì)胞周期中的分裂間期細(xì)胞周期中的分裂間期a.a.有絲分裂間期有絲分裂間期b.b.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞體細(xì)胞生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞基因在復(fù)制的時候才會導(dǎo)致序列的錯誤，復(fù)制基因在復(fù)制的時候才會導(dǎo)致序列的錯誤，復(fù)制發(fā)生在分裂間期。發(fā)生在分裂間期。(三三)基因突變的原因基因突變的原因原因：原因：v物理因素：紫外線、物理因素：紫外線、x射線損傷射線損傷dnav化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物改變化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物改變堿基堿基v生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)影響生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)影響宿主細(xì)胞的

8、宿主細(xì)胞的dna誘發(fā)癌變的致癌因子：誘發(fā)癌變的致癌因子： 物理、化學(xué)、生物物理、化學(xué)、生物癌變就是一種癌變就是一種基因突變基因突變( (四四) )基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn)棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蠅果蠅 紅眼紅眼白眼白眼 長翅長翅殘翅殘翅家鴿家鴿 羽毛白色羽毛白色灰紅色灰紅色人人 正常手指正常手指多指多指 正常膚色正常膚色白化病白化病一一 、在生物界、在生物界普遍存在普遍存在；常見突變性狀：常見突變性狀：以植物的個體發(fā)育為例：開花結(jié)果開花結(jié)果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根莖葉具根莖葉的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？基因

9、突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期任何時期二、在生物體內(nèi)二、在生物體內(nèi)隨機(jī)隨機(jī)發(fā)生；發(fā)生；三、基因突變是三、基因突變是不定向不定向的的基基 因因突變率突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人類色盲基因人類色盲基因3105小資料小資料四、四、 突變率突變率低低；白化苗白化苗五、大多數(shù)突變是五、大多數(shù)突變是有害有害的的白化病白化病為什么呢？為什么呢？ 任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們它

10、們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。有害的基因突變有害的基因突變畸形的雛鴨畸形的雛鴨人類的多指人類的多指人類的人類的并指并指鐮刀形紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞高產(chǎn)大豆高產(chǎn)大豆 高產(chǎn)青霉菌株高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變有利的基因突變有利的基因突變有利的基因突變( (五五) )基因突變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時期可發(fā)生在任何時期自然界突變率很低：自然界突變率很低：1010-5-5- - 1010-8-8( (打破對環(huán)境的適應(yīng)性打破對環(huán)境的適應(yīng)性) )多數(shù)有害多數(shù)有害, ,少數(shù)有利少數(shù)有利 普遍性普遍性: :隨機(jī)性隨機(jī)性: :低頻性低頻性: :

11、多害少利性：多害少利性：一個基因可以產(chǎn)生一個以上的一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因等位基因 不定向性：不定向性：思考與討論：思考與討論：1基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？2這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存有什這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存有什么意義（有利還是有害）么意義（有利還是有害） ?3自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來？自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來？4基因突變對生物的進(jìn)化有何意義？基因突變對生物的進(jìn)化有何意義？ ( (六六) )基因突變的意義基因突變的意義意義：意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑， 是生物變異的根本來源，是生物變異的

12、根本來源， 為生物的進(jìn)化提供了原材料。為生物的進(jìn)化提供了原材料。 這種太空南瓜王最這種太空南瓜王最大能長到大能長到200200多公斤，多公斤，在生長繁殖期高峰在生長繁殖期高峰時，南瓜每天能增時，南瓜每天能增大大5 5公斤。公斤。 實(shí)例：實(shí)例：“黑農(nóng)五號黑農(nóng)五號”大豆大豆 高產(chǎn)青霉菌株高產(chǎn)青霉菌株 太空椒太空椒( (七七) )人工誘變在育種上的應(yīng)用人工誘變在育種上的應(yīng)用是創(chuàng)造動、植物新品是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的種和微生物新類型的重要方法重要方法“一母生九仔，連母十個樣一母生九仔，連母十個樣”，這種個體，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的? ?基因重組基因

13、重組二、基因重組二、基因重組1 1、概念、概念: : 在生物進(jìn)行在生物進(jìn)行有性生殖過程有性生殖過程中中, ,控制不同控制不同性狀的基因的自由組合性狀的基因的自由組合. .2 2、類型、類型: :基因自由組合基因自由組合: :基因互換基因互換: :非同源染色體上的非等位基因的非同源染色體上的非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上的非姐妹染色體之間同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換發(fā)生局部互換. .基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組能否產(chǎn)生新的基因？非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合aabbaabbab和和abab和和ab自由組合自由組合aabbaab

14、b同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換交叉互換交叉互換3 3、意義、意義: :是生物變異重要來源，是生物變異重要來源，生物多樣性的重要原因之一，生物多樣性的重要原因之一，對生物進(jìn)化有重要意義。對生物進(jìn)化有重要意義?；蛑亟M基因重組基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別? ?1 1基因突變：基因突變： 基因基因_改變，它改變，它_新的基因新的基因 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、_、 多害少利性、不定向性。多害少利性、不定向性。2 2基因重組：基因重組： 控制不同性狀的控制不同性狀的_，

15、_新基因，可新基因，可形成新的形成新的_。 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點(diǎn)：特點(diǎn)：_內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（細(xì)胞分裂間期（dnadna復(fù)制時）復(fù)制時）突變率低突變率低基因重新組合基因重新組合不產(chǎn)生不產(chǎn)生基因型基因型有性生殖過程中有性生殖過程中( (減數(shù)分裂減數(shù)分裂) )非常普遍非常普遍1 1、在一個、在一個dnadna分子中如果插入了一個堿基對，則分子中如果插入了一個堿基對，則 a.a.不能轉(zhuǎn)錄不能轉(zhuǎn)錄 b.b.不能翻譯不能翻譯 c.c.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 d.d.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點(diǎn)以后的

16、遺傳密碼改變d精典例題精典例題2 2、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在 a.a.減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 b.b.四分體時期四分體時期 c.c.減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 d.d.有絲分裂間期有絲分裂間期c精典例題精典例題1 1、生物變異的根本來源是、生物變異的根本來源是 a a基因重組基因重組 b b染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 c c染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異d d基因突變基因突變2 2、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 a a減數(shù)分裂形成配子的過程中減數(shù)分裂形成配子的過程中 b b受精作用形成受精卵的過程中受精作用形成受精卵的過程中

17、 c c有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中 d d通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中小試牛刀小試牛刀da3 3、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是朵白花，白花的后代全開白花，其原因是 a a基因突變基因突變 b b基因重組基因重組 c c基因分離基因分離 d d環(huán)境影響環(huán)境影響a4 4、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男性患者某一男性患者, ,其父母正常，請判斷這人性狀最可能是其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 a.a.伴性遺傳伴性遺傳 b.b.常染色體遺傳常染色體遺傳 c.c.基因突變基因突變 d.d.基因重組基因重組c5.5.如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液, ,輸輸給一個血型相同的正常人給一個血型相同的正常人,