人教版必修2《基因突變與基因重組》精品課件

1、知識目標：知識目標：概述基因突變的概念、特點、結(jié)果和意義概述基因突變的概念、特點、結(jié)果和意義舉例說出基因突變對性狀的影響舉例說出基因突變對性狀的影響能力目標：能力目標：通過合作探究培養(yǎng)協(xié)作精神、知識遷移能力通過合作探究培養(yǎng)協(xié)作精神、知識遷移能力情感、態(tài)度和價值觀目標：情感、態(tài)度和價值觀目標：通過生物變異的事例，增強學生對生物世界探究的好奇通過生物變異的事例，增強學生對生物世界探究的好奇心及保護環(huán)境意識心及保護環(huán)境意識思考思考:上述甘藍品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象上述甘藍品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生？的發(fā)生？這種變異性狀這種變異性狀能遺傳給子代嗎？為什么能遺傳給子代嗎？為什么?是環(huán)

2、境因素引起的是環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變。甘藍甘藍3.5kg3.5kg7kg7kg拉薩拉薩3.5kg3.5kg北京北京資料資料1：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。紅花的后代變了藍紫色紅花的后代變了藍紫色上述變異性狀的后代上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢？為何仍然是藍紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改

3、變遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變藍紫色花的后代仍是藍紫色藍紫色花的后代仍是藍紫色資料資料2:表現(xiàn)型表現(xiàn)型基因型基因型環(huán)境環(huán)境1、不可遺傳的變異、不可遺傳的變異誘因誘因（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）思考思考：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？呢？基因重組基因重組染色體變異染色體變異基因突變基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）2、可遺傳的變異、可遺傳的變異生物的變異生物的變異 兩位同學在抄寫英語句子兩位同學在抄寫英語句子“THE CAT SAT ON THE MAT (貓坐貓坐在草席上在草席

4、上) ”時，分別抄成了以下的時，分別抄成了以下的句子：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)生了與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？什么變化呢？ 問題探討問題探討假如在假如在DNA分子的復制過程中，分子的復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，可能對生物體發(fā)生了類似的錯誤，可能對生物體產(chǎn)生什么影響？產(chǎn)生什么影響？鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥（一）基因突變的實例（一）基因突變的實例 資料：資料：1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當時人們尚未認識的一種特

5、殊的貧血癥，他的紅細胞不的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血癥，他的紅細胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細胞貧血癥。型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。嚴重時，紅細胞破裂，造成嚴重貧血，甚至死亡。嚴重時，紅細胞破裂，造成嚴重貧血，甚至死亡。正常血紅蛋白究竟出了什么問題？正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸 亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸賴氨酸纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸 亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸纈氨

6、酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸賴氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血紅蛋白）（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）第第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？C T TC T TG A AG A A谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常G U AG U AC A TC A TG T AG T A替換替換G A AG A A 根本原因：根本原因：mRNAmRNADNADNA由于堿基對的替換導致了基因結(jié)構(gòu)的改變由于堿基對的替換導致了基因結(jié)構(gòu)的改變增增添添缺缺失失替替換換DNADNA分子中發(fā)生堿基對的分子中發(fā)生堿基對

7、的 、 或或 ，而引起的，而引起的 的改變。的改變。 替換替換增添增添缺失缺失基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)（二）（二）基因突變的概念：基因突變的概念：相應性狀的改變相應性狀的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應氨基酸的改變相應氨基酸的改變mRNAmRNA分子中的堿基發(fā)生變化分子中的堿基發(fā)生變化DNADNA分子中的堿基對發(fā)生變化分子中的堿基對發(fā)生變化基因突變引起性狀改變的原因基因突變引起性狀改變的原因: :哪一種基因突變對生物性狀的影響最小？哪一種基因突變對生物性狀的影響最小？堿基對的增加或缺失堿基對的增加或缺失正常血紅蛋白的一條鏈從正常血紅蛋白的一條鏈從137-142137-142位氨基酸序列及其位氨

8、基酸序列及其密碼子序列：密碼子序列： :ACC TCC AAA TAC CGT TAA :TGG AGG TTT ATG GCA ATT密碼子密碼子： ACC UCC AAA UAC CGU UAA氨基酸氨基酸： 蘇氨酸蘇氨酸 絲氨酸絲氨酸 賴氨酸賴氨酸 酪氨酸酪氨酸 精氨酸精氨酸 終止終止DNADNA堿基堿基1.1.如果如果DNADNA中丟失了一個堿基對，導致中丟失了一個堿基對，導致mRNAmRNA上編碼絲上編碼絲氨酸的第一個堿基氨酸的第一個堿基U U丟失，那么翻譯成的氨基酸序列丟失，那么翻譯成的氨基酸序列如何變化的？如何變化的？密碼子密碼子：ACC CCA AAU ACC GUU AA氨基

9、酸氨基酸：蘇氨酸蘇氨酸 脯氨酸脯氨酸 天冬酰胺天冬酰胺 蘇氨酸蘇氨酸 纈氨酸纈氨酸CGC堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變從而導致性狀的改變？變從而導致性狀的改變？替換替換天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸堿基對的改變，不一定會引起蛋白質(zhì)的改變堿基對的改變，不一定會引起蛋白質(zhì)的改變一種一種鏈異常的血紅蛋白叫做鏈異常的血紅蛋白叫做HbwaHbwa，其，其137137位以后的氨基位以后的氨基酸序列及對應的密碼子與正常血紅蛋白（酸序列及對應的密碼子與正常血紅蛋白（HbAHbA）的差異如）的差異如下：下： (1)Hbwa(1)Hbwa異常的直接原因是異常的直接

10、原因是鏈第鏈第_位的位的_( (氨基酸氨基酸) )對應的密碼子缺失了一個堿基，從而使合成的對應的密碼子缺失了一個堿基，從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變，缺失的堿基是肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變，缺失的堿基是_。(2)(2)異常血紅蛋白異常血紅蛋白鏈發(fā)生變化的根本原因是鏈發(fā)生變化的根本原因是 _。138138絲氨酸絲氨酸C C控制血紅蛋白合成的基因中缺失了一個堿基對控制血紅蛋白合成的基因中缺失了一個堿基對 （三）基因突變發(fā)生的時期（三）基因突變發(fā)生的時期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胞中可以發(fā)生基因突變體細胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代

11、）（但一般不能傳給后代）生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在人類能遺傳的基因突變常發(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 （四）基因突變的原因（四）基因突變的原因短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）自發(fā)突變自發(fā)突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變太空椒太空椒( (八兩八兩) )核電站附近的核電站附近的“無耳兔無耳兔”下列關于基因突變的敘述中，正確的是下列關于基因突變的敘述中，正確的是A

12、 A、突變基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變、突變基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變B B、基因突變一定由人為因素誘發(fā)、基因突變一定由人為因素誘發(fā)C C、親代的突變基因一定能傳遞給子代、親代的突變基因一定能傳遞給子代D D、子代獲得突變基因一定能改變性狀、子代獲得突變基因一定能改變性狀細菌細菌 無抗藥性無抗藥性抗藥性抗藥性棉花棉花 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 正常色覺正常色覺色盲色盲 正常膚色正常膚色白化病白化病常見突變性狀：常見突變性狀：在生物界普遍存在在生物界普遍存在普遍性普遍性基因突變有何特點？基因突變有何特點？基基

13、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小資料小資料自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。低頻低頻性性1 1、目前在我國、目前在我國3030到到6060歲的人口中，癌癥是第歲的人口中，癌癥是第一位死亡原因；一位死亡原因；2 2、中醫(yī)大附屬醫(yī)院腫瘤科主任吳榮介紹：、中醫(yī)大附屬醫(yī)院腫瘤科主任吳榮介紹：“我們接診的患者里，有我們接診的患者里，有4 4歲的肺癌患兒，歲

14、的肺癌患兒，5 5歲歲的腸癌患兒。的腸癌患兒。” ” 3 3、癌癥有白血病、骨肉瘤、淋巴癌、肺癌、癌癥有白血病、骨肉瘤、淋巴癌、肺癌、腸癌、肝癌等種類。腸癌、肝癌等種類。以上事例說明基因突變發(fā)生的時間有什么特點？以上事例說明基因突變發(fā)生的時間有什么特點？發(fā)生部位有什么特點？發(fā)生部位有什么特點？隨機隨機性性小資料小資料玉米白化苗玉米白化苗人類的白化病人類的白化病人類的人類的并指并指超級南瓜超級南瓜多多害害少少利利性性 任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。白眼白眼W血紅眼血紅眼Wb1象牙眼象牙眼Wi櫻紅眼櫻

15、紅眼Wc杏紅眼杏紅眼Wa伊紅眼伊紅眼Wc淺黃色眼淺黃色眼Wb微色眼微色眼Wt蜜色眼蜜色眼Wh珍珠眼珍珠眼Wp珊瑚色眼珊瑚色眼W不定向性不定向性小資料小資料經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代AA AaAaaaaA一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因（六）基因突變的結(jié)果（六）基因突變的結(jié)果產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因形成新性狀形成新性狀生物生物進化的原始材料進化的原始材料（七）（七）基因突變的意義基因突變的意義基因突變基因突變生物生物變異的根本來變異的根本來源源新的基因產(chǎn)生的新性狀

16、對生物的生存是都有利嗎？新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存是都有利嗎？取決于環(huán)境取決于環(huán)境下列關于基因突變的敘述中，錯誤的是下列關于基因突變的敘述中，錯誤的是A A、在生物界是普遍存在的、在生物界是普遍存在的B B、隨機發(fā)生、定向、隨機發(fā)生、定向C C、在自然狀態(tài)下，基因突變頻率很低、在自然狀態(tài)下，基因突變頻率很低D D、是生物進化的原始材料、是生物進化的原始材料發(fā)生基因突變以后的基因應該是發(fā)生基因突變以后的基因應該是A A、顯性基因、顯性基因B B、隱性基因、隱性基因C C、有害基因、有害基因D D、原有基因的等位基因、原有基因的等位基因下圖中，基因下圖中，基因A與與a1a2a3之間的關系，不

17、能表現(xiàn)的是之間的關系，不能表現(xiàn)的是A. 基因突變是不定向的基因突變是不定向的 B. 等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C. 正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化正常基因與致病基因可以轉(zhuǎn)化D. 圖中基因的遺傳遵循自由組合定律圖中基因的遺傳遵循自由組合定律Aa1a2a3“一母生九仔，連母十個樣一母生九仔，連母十個樣”這種差這種差異怎么造成的？異怎么造成的？二、基因重組二、基因重組基因重組基因重組概念概念在生物體進行在生物體進行有性生殖有性生殖的過程中的過程中, ,控制控制不同性狀的基因的重新組合不同性狀的基因的重新組合. .1.回憶回憶:基因的自由組合基因的自由組合F F2 2中除

18、黃色圓粒、綠色皺粒外，還有兩中除黃色圓粒、綠色皺粒外，還有兩種親本所沒有的新性狀：黃色皺粒、綠種親本所沒有的新性狀：黃色皺粒、綠色圓粒，這兩種性狀與親本相比是不是色圓粒，這兩種性狀與親本相比是不是變異性狀變異性狀? ? 是是 它們又是如何產(chǎn)生的呢它們又是如何產(chǎn)生的呢? ? 在在F F1 1減數(shù)分裂形成配子時，控制不減數(shù)分裂形成配子時，控制不同性狀的基因自由組合形成的同性狀的基因自由組合形成的。 非同源染色體非同源染色體上的上的非等位基因非等位基因自由組合自由組合ABbaBAba同源染色體的非姐妹染色單體之間的同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換交叉互換AaAaBbAabBAaBb2 2 類

19、型類型: :自由組合型自由組合型非同源染色體上的非等非同源染色體上的非等位基因的組合位基因的組合. .交叉互換型交叉互換型同源染色體上的非姐妹染同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換色體之間發(fā)生局部互換. .3 3 時間時間: :自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期交叉互換型：減數(shù)第一次分裂四分體時期交叉互換型：減數(shù)第一次分裂四分體時期基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組能否產(chǎn)生新的基因？ 不能不能?？刂撇煌誀畹幕蛑匦陆M合，?？刂撇煌誀畹幕蛑匦陆M合，不產(chǎn)生新不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型?；颍尚纬尚碌幕蛐?。思考思考: :人的體細胞中有人的體細胞中有232

20、3對染色體對染色體1 1、如果不考慮基因突變和交叉互換，請你計算、如果不考慮基因突變和交叉互換，請你計算, ,一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子？一一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子？一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細胞位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細胞？都為都為2 22323種種2 2、可能組成的受精卵有多少種不同的染色體組、可能組成的受精卵有多少種不同的染色體組成？成？2 24646種種由于減數(shù)分裂形成的配子的染色體組成具有多樣性由于減數(shù)分裂形成的配子的染色體組成具有多樣性, ,導致導致不同配子遺傳物質(zhì)的差異不同配子遺傳物質(zhì)的差異, ,加上受精過程中加上受精過程中卵

21、卵細胞和精子的結(jié)合的隨機性細胞和精子的結(jié)合的隨機性, ,同一雙親的后代必然同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性呈現(xiàn)多樣性. .【意義】【意義】 為生物變異提供了極其豐富的來源為生物變異提供了極其豐富的來源, ,是生物多是生物多樣性的樣性的重要重要原因之一原因之一。 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)原因原因時間時間意義意義可能性可能性產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因基因產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因型基因型堿基對的堿基對的增添、增添、缺失、改變?nèi)笔?、改變非同源染色體上的非非同源染色體上的非等位基因等位基因自由組合自由組合；同源染色體上的非姐同源染色體上的非姐妹染色單體妹染色單體交叉互換交叉互換間期間期DNADNA復

22、制復制時時減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂變異的根本來源；變異的根本來源；進化的原材料進化的原材料生物變異來源之一生物變異來源之一生物多樣性重要原因生物多樣性重要原因低頻但普遍低頻但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍4.4.基因突變基因突變-基因重組基因重組4 4、基因突變的原因是：、基因突變的原因是： A.A.染色體上的染色體上的DNADNA變成了蛋白質(zhì)變成了蛋白質(zhì) B.B.染色體上的染色體上的DNADNA變成了變成了RNARNA C. C.染色體上的染色體上的DNADNA減少了或增多了減少了或增多了 D.D.染色體上的染色體上的DNADNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變5 5、某自花傳粉植

23、物連續(xù)幾代開紅花，一次開出、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，其原因是一朵白花，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)境影響課堂鞏固課堂鞏固6 6、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7 7、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，、如果基因中的一個

24、脫氧核苷酸發(fā)生了改變， 那么這種變化最終可能引起那么這種變化最終可能引起 A.A.遺傳性狀改變遺傳性狀改變 B.B.遺傳密碼改變遺傳密碼改變 C.C.遺傳信息改變遺傳信息改變 D.D.遺傳規(guī)律改變遺傳規(guī)律改變8 8、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9 9、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 C C有絲分裂形成子細胞的過程中有絲分裂形成子細胞的過程中 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1010、觀察腫瘤切片，下列有關其中細胞的敘述、觀察腫瘤切片，下列有關其中細胞的敘述 中，正確的是中，正確的是 A.A.所有細胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖所有細胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖 B.B.所有細胞中都可見到基因突變所有細胞中都可見到基因突