《基因突變和基因重組》 教學PPT課件【人教版高中生物必修2】

第五章·第一節(jié)基因突變和基因重組

三位同學在抄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時，分別抄成了以下的句子：

THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？假如在DNA分子的復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(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？激趣導學1.舉例說出基因突變的特點和原因。2.舉例說出基因重組。3.說出基因突變和基因重組的意義。目標導學

基因突變

定義原因特點

意義

堿基對增添缺失替換普遍性隨機性低頻性多害少利性不定向性內(nèi)因外因根本原因基因重組概念時期、類型特點、意義導思點撥新課講授生物界中的變異現(xiàn)象什么叫“生物的變異”？生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。新課講授上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。藍紫色花的后代仍是藍紫色紅花的后代變成了藍紫色新課講授表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳?；蛑亟M染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）新課講授變異能否遺傳？新課講授基因突變生物的變異不可遺傳的變異可遺傳的變異基因重組染色體變異(生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變)(生殖細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變)新課講授我?guī)洿?！哼…一、基因突?/p>

新課講授鐮刀型細胞貧血癥（一）基因突變的實例

資料：1910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型細胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細胞變成長鐮刀型。病重時，紅細胞受機械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。新課講授正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。探究：正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678正常血紅蛋白異常血紅蛋白新課講授CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因鐮刀型細胞貧血癥是由引起的一種遺傳病。病因：DNA分子中堿基對替換根本第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？ATTA替換直接原因決定谷氨酸→纈氨酸新課講授替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

DNA片段堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結(jié)構。DNA分子中的堿基對有哪幾種變化，從而導致基因結(jié)構的改變？ACCGCTGGCG

AACCGCTTGGCG

ATTCCGCTAAGGCG

新課講授概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的______、______和_______，而引起的________的改變。增添缺失替換基因結(jié)構（二）基因突變的概念思考：

基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）新課講授AAAaAaaaaA一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因（三）基因突變的結(jié)果新課講授基因突變是染色體的某一位點上基因的改變,使一個基因變成它的等位基因（A→a或a→A）,不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構，并且通常會引起一定的表現(xiàn)型的變化.思考：突變后的基因會遺傳給后代么？新課講授

基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時產(chǎn)生）將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細胞（有絲分裂），一般不能遺傳。有些植物體細胞發(fā)生基因突變，可以通過無性繁殖傳遞。人體某些體細胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突變，有可能發(fā)展成癌細胞。新課講授想一想:基因突變一般會發(fā)生在什么時侯呢？有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂間期DNA復制時期（四）基因突變的時間新課講授（五）基因突變的原因自發(fā)突變：自然條件下DNA偶爾復制錯誤例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等。誘發(fā)突變：物理因素化學因素生物因素提高突變頻率X射線、激光等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細菌等新課講授夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學因素少吃燒烤和油炸食品化學因素分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，從而防止細胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素新課講授（六）基因突變的特點新課講授玉米白化苗人類多指短腿安康羊（中）常見突變性狀：（1）普遍性------在生物界普遍存在細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病新課講授開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期（2）隨機性------在生物體內(nèi)隨機發(fā)生（雖環(huán)境能誘導基因突變，但基因突變的方向與環(huán)境沒明確的因果關系）。思考①②③④⑤新課講授花芽在分化時發(fā)生基因突變新課講授基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－6果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－6小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料:（3）低頻性-----突變率低新課講授白化苗（4）少利多害性

大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？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)。新課講授有害的基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細胞新課講授

高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株有利的基因突變新課講授有利的基因突變新課講授（5）不定向性基因突變是不定向的經(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)生的子代顯性突變隱性突變新課講授基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進化的原始材料.（七）基因突變的意義新課講授“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？二、基因重組新課講授在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同形狀的基因的重新組合。方式1、非同源染色體上的非等位基因自由組合2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換（一）基因重組的概念新課講授減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab（二）基因重組發(fā)生時期新課講授AaAaBbAabBAaBb減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換新課講授3、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多。1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過有性生殖過程才能實現(xiàn)的。

（三）基因重組的特點新課講授意義基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？

有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？是生物變異的來源之一，是生物多樣性的來源之一，對生物的進化具有重要的意義。思考（四）基因重組的意義無新基因，但有新的基因型和表現(xiàn)型形成。新課講授基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時間及原因條件意義發(fā)生可能基因的分子結(jié)構發(fā)生改變。不同基因的重新組合。細胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。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數(shù)分裂形成生殖細胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進化的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。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。新課講授

討論基因結(jié)構中堿基對的替換、增添、缺失對生物性狀的影響大小。設問尋疑堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換增添缺失只改變1個氨基酸或不改變插入位置前不影響，影響插入位置后的序列缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列小大大設問尋疑C1.依據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是（）A．DNA分子發(fā)生斷裂B．DNA分子發(fā)生多個堿基增添C．DNA分子發(fā)生堿基替換D．DNA分子發(fā)生多個堿基缺失診斷反饋A2.如圖為高等動物細胞的細胞分裂示意圖，圖中不能反映的是（

）①該細胞一定發(fā)生基因突變②該細胞一定發(fā)生基因重組③該細胞可能發(fā)生基因突變④該細胞可能發(fā)生基因重組A.①②B.③④C①③D.②④診斷反饋3．有關基因突變的敘述，正確的是()A．不同基因突變的頻率是相同的B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的C．一個基因可以向多個方向突變D．細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變C診斷反饋4．以下有關基因重組的敘述，錯誤的是（）

A．非同源染色體的自由組合能導致基因重組

B．非姊妹染色單體的交換可引起基因重組

C．純合體自交因基因重組導致子代性狀分離

D．同胞兄妹間的遺傳