【課件】基因突變和基因重組課件2021-2022學年高一下學期生物人教版必修2

1、遺傳與變異遺傳：親子代之間的相似性。變異：子代與親代及子代個體間的差異性。郭德綱和郭麒麟表型=基因型+環(huán)境因素表型和基因型的關(guān)系可遺傳變異不可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異第5章 基因突變及其他變異第1節(jié) 基因突變和基因重組第1課時通過對鐮狀細胞貧血形成的原因的分析，闡明基因突變的概念闡明基因突變的原因及意義基于自由組合定律和減數(shù)分裂的過程，闡明基因重組的意義舉例說明基因突變和基因重組的意義實例1：鐮狀細胞貧血 鐮狀細胞貧血是一種遺傳病，患者的紅細胞是彎曲的鐮刀狀，易破裂，使人患溶血性貧血。中央微凹圓餅狀彎曲鐮刀狀正常人鐮狀細胞貧血癥患者小組討論：患鐮狀細胞貧血的直接原因和根本原因。直接原

2、因：血紅蛋白異常根本原因：基因中堿基發(fā)生替換DNA氨基酸血紅蛋白紅細胞谷氨酸纈氨酸正常異常mRNADNA中插入了一段外來DNA序列 打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性降低淀粉含量低，豌豆失水而皺縮編碼CFTR蛋白的基因缺失3個堿基CFTR蛋白在508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白轉(zhuǎn)運氯離子的功能異常CFTR蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化資料1資料2缺失增添總結(jié)基因突變的概念： 基因突變是DN分子中發(fā)生堿基的替換、缺失或增添，而導致的堿基排列順序的改變。替換增添缺失總結(jié)基因突變的概念： 基因突變是DN分子中發(fā)生堿基的替換、缺失或增添，而導致的堿基排列順序的改變?；駻基因B基因C基因突變都會引

3、起生物性狀改變嗎？答：不一定。原因如下：密碼子的簡并性；隱形突變；突變可能發(fā)生在基因的非編碼區(qū)中；環(huán)境因素：在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來?；蛲蛔兡芊襁z傳給后代？怎樣遺傳？基因突變發(fā)生在配子中發(fā)生在體細胞中將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代一般不能遺傳有些植物(無性繁殖的生物)的體細胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。如:皮膚癌不可遺傳給后代實例2：結(jié)腸癌發(fā)生的原因閱讀82頁思考討論,回答討論問題：1、從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是抑癌基因、原癌基因、抑癌基因、抑癌基因發(fā)生了突變。2、健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因。3、根據(jù)圖示推測，癌細胞與正常細胞相比，呈球形、

4、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。1.在某白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應檢測和比較紅花植株與白花植株中A.花色基因的堿基組成 B.花色基因的堿基序列C.細胞的DNA含量 D.細胞的RNA含量2.(2021山東青島市高一期末)WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖如下。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的突變是A.處堿基對AT替換為TAB.處堿基對AT替換為GCC.處堿基對GC替換為UAD.處堿基對GC替換為TA基因突變的原因（1）自發(fā)產(chǎn)生 在沒有外來因素

5、的影響時，基因突變也會由于DNA復制偶爾發(fā)生錯誤等原因自發(fā)產(chǎn)生。基因突變的原因（2）環(huán)境因素紫外線可使DNA一條單鏈上相鄰的嘧啶堿基形成二聚體，造成分子鏈的斷裂，進而影響DNA的復制和基因的轉(zhuǎn)錄。陽光充足的海灘基因突變的原因（2）環(huán)境因素亞硝酸可通過氧化作用，使胞嘧啶（C）突變?yōu)槟蜞奏ぃ║）亞硝酸氧化作用胞嘧啶尿嘧啶家庭自制泡菜基因突變的原因（2）環(huán)境因素堿基類似物(如：5-溴尿嘧啶“5-Bu”)的分子結(jié)構(gòu)與DNA堿基相似，在不妨礙基因復制的情況下能滲入到基因分子中引起堿基配對差錯，發(fā)生基因突變。基因突變的原因（2）環(huán)境因素研究顯示，多數(shù)宮頸癌細胞中都整合有高危型HPV病毒的DNA。HPV病毒

6、模式圖基因突變的原因（2）環(huán)境因素物理因素：紫外線、X射線和其他輻射化學因素：亞硝酸、堿基類似物、黃曲霉素等生物因素：HPV等病毒基因突變的特點（1）普遍性： 任何生物都可能發(fā)生基因突變。（2）低頻性： 高等生物中，105 108個生殖細胞中，才會有一個發(fā)生基因突變。（3）隨機性： 基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上，以及同一個DNA分子的不同部位?；蛲蛔兊奶攸c（4）多方向性：一個基因可突變出多個等位基因。如Aa，也可以Aa1、a2、a3（5）多害性少利性： 突變可能會打破生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能及發(fā)育特征與環(huán)境形成的相對平衡的協(xié)調(diào)關(guān)系。 我國早在19

7、87年就利用返回式衛(wèi)星進行航天育種研究:將作物種子帶入太空，利用太空中的特殊環(huán)境誘導基因發(fā)生突變，然后在地面選擇優(yōu)良的品種進行培育。通過航天育種，我國已在水稻、小麥、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列優(yōu)質(zhì)品種，取得了極大的經(jīng)濟效益。討論：1.航天育種的生物學原理是什么?2.如何看待基因突變所造成的結(jié)果？基因突變的意義（1）是生物變異的根本來源（2）為生物的進化提供了豐富的原材料?；蛑亟M（1）概念： 在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。非同源染色體上的非等位基因自由組合同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換基因重組（2）應用：雜交育種 綏粳4號 遼鹽2號 F1 龍粳21號 子代 中旱1號 選育品種抗稻瘟病、抗倒伏抗寒抗白葉枯病、抗鹽堿優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)抗旱優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗、適應性廣北方種植北方種植南方種植水稻花基因重組（2）應用：雜交育種基因重組（2）應用：基因定位根據(jù)重組率確定連鎖基因在染色體上的相對位置和排列順序1%重組率即為一個圖距單位，用cM表示定位方法：兩點測交法、三點測交法重組率= 100%測交后代中重組型的數(shù)目測交后代總數(shù)例如：果蠅第二號染色體上3個連鎖基因，灰身（B）與黑身（b），長翅（V）與殘翅（v），暗紅眼（Cn）與朱紅眼（cn）重組率= =16%b與v基因間的圖距為16cM8%+8%42%+4