《基因突變和基因重組》課件(新人教必修)

1、第五章基因突變及其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組第五章基因突變及其他變異第一節(jié)表現(xiàn)型基因型+ 環(huán)境條件不能遺傳的變異（如：曬黑的臉色）（改變）可遺傳的變異 （如：色盲）來源基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因（改變）（改變）思考：通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）表現(xiàn)型基因型+ 環(huán)境條件不能遺傳的變異（如：曬黑的臉第一節(jié) 基因突變和基因重組基 因 突 變基 因 重 組第一節(jié) 基因突變和基因重組基 因 突 變基 如果由于DNA分子攜帶的遺傳信息改變，而使其所編碼的氨基酸改變,生物體的性狀可能發(fā)生改變，改變的性狀對生物體的生存可能有利，可能有害

2、，也可能既無害也無利。 如果由于DNA分子攜帶的遺傳信息改變，而使其所編碼(一)、基因突變的實例積極思維：鐮刀型細胞貧血癥的病因是什么?圓餅型的紅細胞鐮刀狀的紅細胞實例：鐮刀型細胞貧血癥(一)、基因突變的實例積極思維：鐮刀型細胞貧血癥的病因是什么脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸 正常病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？鐮刀型細胞貧血癥的病因分析：異常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸 CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA直接原因根本原因 鐮刀型細胞貧血癥是由基因突變引起的一種遺傳病，是由于基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生的。病因：C

3、TTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常G相應性狀的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對發(fā)生變化具體變化過程:這種變化可否遺傳?如何遺傳？可以遺傳突變后的DNA分子復制,通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細胞,并將突變基因傳給下一代.相應性狀的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應氨基酸的改變mRNA分子中是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。（二）、基因突變的概念:是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因1、基因突變的類型:ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC AACC

4、GTTGGCA CCGT GGC替換增添1、基因突變的類型:ATCCG缺失（正常）ATTCCGAAC請思考：由于堿基對的替換，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？請思考：由于堿基對的替換，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？2、基因突變的結(jié)果：對基因的影響：往往產(chǎn)生與之對應的等位基因。對性狀的影響：往往產(chǎn)生與之對應的性狀（通常會引起一定的表現(xiàn)型變化,不是一定。）2、基因突變的結(jié)果：對基因的影響：往往產(chǎn)生與之對應的等位基一種氨基酸可能有幾種不同的密碼子一些DNA片段不攜帶遺傳信息；顯性純合子突變成雜合子（AAAa)環(huán)境因素的影響等等發(fā)生基因突變后不改變生物性狀的原因有哪些？請思考：一種氨基酸可能有幾種不同的密碼

5、子發(fā)生基因突變后不改變生例題.(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后, 基因結(jié)構(gòu) ；基因數(shù)量 ； 性狀 。 (填一定不變或一定改變或可能改變) 一定改變一定不變可能改變例題.(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后,一定改變一定不變可若發(fā)生在配子中，可遺傳；若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳；有些植物的體細胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞?；蛲蛔兌紩z傳給后代嗎？請思考：若發(fā)生在配子中，可遺傳；基因突變都會遺傳給后代嗎？請思考：(三)、基因突變的原因和特點物理因素：化學因素：生物因素：紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物致癌物質(zhì)有：亞硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黃曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，蘇

6、丹紅，丙烯酰胺，孔雀石綠、萘、鉛，硫酸鈷，硝基苯，硝基甲烷等。 復制偶發(fā)錯誤堿基組成改變內(nèi)部因素：外部因素1、原因某些病毒(三)、基因突變的原因和特點物理因素：化學因素：生物因素：紫2、特點 普遍性:在生物界中普遍存在(P82例子) 隨機性:可發(fā)生在生物體生長發(fā)育的任何時期（常發(fā)生在細胞分裂間期，DNA復制時）任何細胞的任何DNA分子的任何部位上 不定向性：Aa1或A a2. 可產(chǎn)生一個以上的等位基因且突變的方向和環(huán)境無明確的 因果關(guān)系2、特點 普遍性:在生物界中普遍存在(P82例子)可產(chǎn)生一多害少利性:(打破對環(huán)境的適應性)多數(shù)有害,少數(shù)有利 低頻性:自然狀態(tài)下，突變率很低既然突變率很低，還

7、能不能提供豐富的可遺傳的變異？大腸桿菌的眾多變異對大腸桿菌是有害還是有利？多害少利性:(打破對環(huán)境的適應性)多數(shù)有害,少數(shù)有利低頻思考：1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？4基因突變對生物的進化有何意義？ （四）基因突變的意義意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑 是生物變異的根本來源 是進化的原始材料 思考：1基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？（四）基因突變的意義意義基因突變和基因重組課件(新人教必修)討論結(jié)果這種說法不正確。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個物種是由很多個體組成，且經(jīng)漫長的進化

8、歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進化有重要的意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料討論：有人說，基因突變就是指生物體基因型的改變。你認為這種說法正確嗎？試舉例說明。討論結(jié)果這種說法不正確。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的討論結(jié)果這種說法不正確?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因分子結(jié)構(gòu)的改變。基因突變使一個基因突變成它的等位基因，從而會使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變并不都是由基因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變。討論結(jié)果這種說法不正確。基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基誘變育種:（1）常用的方法： 物理

9、因素：X射線、Y射線、紫外線等 化學因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等 （2）優(yōu)點： 提高突變率，縮短育種周期（3）遇到的問題 1、成功率低 2、產(chǎn)生大量不合格突變型 3、會出現(xiàn)返祖現(xiàn)象（五）基因突變的應用誘變育種:（五）基因突變的應用 “一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?二 基因重組 “一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原（一）、概念:是指在生物體進行 有性生殖 的過程中，控制不同性狀的基因的 重新 組合。二、基因重組（一）、概念:是指在生物體進行 有性生殖 的過程中，控制不同（二）、類型: 基因重組基因的自由組合基因的交叉互換（減數(shù)第一次分裂后期，非

10、同源染色體上的非等位基因自由組合）（減數(shù)第一次分裂前期/四分體時期，同源染色體中非姐妹染色單體上等位基因常發(fā)生交叉互換）（二）、類型: 基因重組基因的自由組合基因的交叉互換（ 產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源，是生物變異來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對生物的進化具有重要意義。 （三）、意義: 產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源，基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1基因突變： 基因_改變，它_新的基因 發(fā)生時期：_ 特點：普遍性、 隨機性、 _、多數(shù)有害、不定向性。2基因重組： 控制不同性狀的_，_新基因，可形成新的_。 發(fā)生時期：_ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

11、能產(chǎn)生主要在細胞分裂間期（DNA復制時）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1基因突變：內(nèi)部結(jié)基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減I后期中，隨同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合；或減I前期同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換導致基因重組條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減

12、數(shù)分裂形成生殖細胞。意義生物變異的根本來源，是生物進化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因?；蛲蛔兓蛑亟M本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合AabB非同源染色體上的非等位基因自由組合。AabB非同源染色體上的非等位基因自由組合。任務(wù)：兩對相對性狀（獨立遺傳）的生物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以AaBb為例，畫出細胞的減數(shù)分裂圖。任務(wù)：兩對相對性狀（獨立遺傳）的生物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以AaBbABABABababab精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞ABABababaABbAaBbABABABababab精原細胞初級精母細

13、胞次級精母AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原細胞初級同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交換現(xiàn)象。同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交換現(xiàn)象。（三）思考與討論二1.223種精子；223種卵細胞。3.提示：可以從染色體上基因的多樣性、減數(shù)分裂過程中配子形成的過程以及基因重組等角度思考。生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂形成生殖細胞的過程中，隨著同源染色體的分離，位于非同源染色體上的非等位基因進行重新組合。人的基因約有3萬多個，因此，形成生殖細胞的類型也非常多，由生殖細胞通過受精作用形成的受精卵的

14、類型也就非常多。所以，人群中個體性狀是多種多樣的。（三）思考與討論二旁欄思考題 因為紫外線和X射線易誘發(fā)基因突變，使人患癌癥。旁欄思考題 因為紫外線和X射線易誘發(fā)基因突變，使練習基礎(chǔ)題1.（1）；（2）；（3）。2.C。3.B。4.A。拓展題1.放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學藥劑干擾腫瘤細胞和癌細胞進行DNA分子的復制，使其產(chǎn)生基因突變，從而抑制其分裂的能力，或者殺死癌細胞。放療的射線或化療的藥劑，既對癌細胞有作用，也對正常的體細胞有作用，因此，放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。2.鐮刀型細胞貧血癥患者對瘧疾具有較強的抵抗力，這說明，在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細胞的突變具有有利于當?shù)?/p>

15、人生存的一方面。雖然這個突變體的純合體對生存不利，但其雜合體卻有利于當?shù)厝说纳?。練?、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者, 其父母正常，請判斷這人性狀最可能是（ ） A.伴性遺傳 B.常染色體遺傳 C.基因突變 D.基因重組7、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變， 那么這種變化最終可能引起（ ） A.遺傳性狀改變 B.遺傳密碼改變 C.遺傳信息改變 D.遺傳規(guī)律改變8、生物變異的根本來源是（ ） A基因重組 B染色體數(shù)目變異 C染色體結(jié)構(gòu)變異 D基因突變6、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,16、基因突變的原因是（ ） A.染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì) B.染色體上的DNA

16、變成了RNA C.染色體上的DNA減少了或增多了 D.染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變16、基因突變的原因是（ ）17、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個 堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為（ ） A只相差一個氨基酸，其他順序不變 B長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變 C長度不變，但順序改變 DA、B都有可能18、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對，則（ ） A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變19、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在（ ） A.減數(shù)第一次分裂 B.四分體時期 C.減數(shù)第一次分裂的間期 D.有絲分裂間期17、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個 堿在太空突變的真菌 (普遍性)在太空突變的真菌 (普遍性) 基因突變既可發(fā)生在植物的種子期,也可發(fā)生在幼苗期,還可發(fā)生在開花期；既能在動物體的體細胞中發(fā)生，也能在動物體的生殖細胞中發(fā)生。（隨機性）一個正?；駻