基因突變和基因重組課件 高一下學期生物人教版必修2

什么是遺傳?有性生殖的生物,子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似，這種現(xiàn)象稱為遺傳。他們完全一樣嗎？什么是變異?生物的變異是指生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現(xiàn)象。遺傳變異進化變異的類型可遺傳的變異：不可遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組表型的改變僅由環(huán)境引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不可遺傳表型的改變由遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，這種改變可以遺傳給后代第一節(jié)基因突變和基因重組1904年，美國一位醫(yī)生在芝加哥首次發(fā)現(xiàn)一名嚴重貧血病人的血液里充滿著鐮刀狀的紅細胞，而正常人的紅細胞是兩面凹的圓餅狀，他把這種病稱為“鐮狀細胞貧血癥”。這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時甚至死亡。一、基因突變的實例鐮狀細胞貧血正常血紅蛋白的氨基酸序列異常血紅蛋白的氨基酸序列鐮狀細胞貧血的病因是什么呢？？？

為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？正常人鐮狀細胞貧血患者氨基酸蛋白質(zhì)DNA轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯谷氨酸正常纈氨酸異常AATU堿基對替換根本原因：基因?qū)用嬷苯釉颍旱鞍踪|(zhì)層面(1)概念：DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變（即基因結構的改變）。(教材P81)(2)發(fā)生時間：通常發(fā)生在DNA

復制即分裂間期。增添缺失替換AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC基因突變實質(zhì)DNA上的任何堿基的改變都叫基因突變嗎？只有使基因結構發(fā)生改變才是基因突變，非基因區(qū)段的堿基改變不是基因突變。思考(3)基因突變對性狀的影響主要原因：1.發(fā)生部位：突變可能發(fā)生基因的非編碼區(qū)上。2.密碼子簡并性：基因突變前后密碼子決定的是同一種氨基酸。3.隱性突變：如AA→Aa，不會導致性狀的改變。4.選擇性表達：突變的基因在這個細胞不表達。原密碼子亮氨酸UUA突變密碼子UUG基因突變不一定導致生物性狀的改變真核生物的基因結構基因突變的類型隱性突變：Aa該突變發(fā)生后，F(xiàn)1不表現(xiàn)出新性狀，直到F2突變基因aa純合時才表現(xiàn)出新性狀。顯性突變：aA該突變一旦發(fā)生，突變個體即可表現(xiàn)出新的性狀堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換增添缺失(4)基因突變對表達產(chǎn)物的影響思考：增添或缺失幾個堿基時影響最小？增添或缺失3個或3的倍數(shù)個堿基時對蛋白質(zhì)影響最小小大大只改變1個氨基酸或不改變插入前序列未影響，影響插入后序列缺失前序列未影響，影響缺失后序列(5)基因突變的遺傳結果：人類體細胞中某些基因的突變可能發(fā)展為癌細胞?。?！產(chǎn)生新的等位基因。殖遺傳。（p81）遺傳特性：若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳?？赏ㄟ^無性生細胞的癌變正常結腸上皮細胞抑癌基因Ⅰ突變原癌基因突變抑癌基因Ⅱ突變抑癌基因Ⅲ突變癌癌細胞轉(zhuǎn)移原癌基因突變或過量表達細胞癌變抑癌基因突變細胞癌變細胞正常生長和增殖所必需的。抑制細胞的生長和增殖或促進凋亡(1)細胞癌變的原因相應蛋白質(zhì)活性過強蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性注意：原癌基因和抑癌基因是兩大類基因，癌變是多基因突變累積導致的。不受控制，惡性增殖正常細胞中也存在正常的成纖維細胞癌變后的成纖維細胞①能夠無限增殖；②形態(tài)結構發(fā)生顯著變化；③細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞之間的黏著性顯著降低，易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。（P82）(2)癌細胞的特點基因突變的原因基因突變產(chǎn)生的發(fā)現(xiàn)：1927年，美國遺傳學家繆勒發(fā)現(xiàn)，用X射線照射果蠅，后代發(fā)生突變的個體數(shù)大大增加。同年，又有科學家用X射線和γ射線照射玉米和大麥的種子，也得到了類似的結論。Artificialtransmutationofthegene《基因的人工誘變》1.外因（誘發(fā)突變）①物理因素：X射線，紫外線等②化學因素：亞硝酸鹽、堿基類似物等③生物因素：病毒、某些細菌等2.內(nèi)因（自然突變）自然條件下，由于DNA復制發(fā)生錯誤而自發(fā)產(chǎn)生?；蛲蛔兊脑?5)多害少利性：多數(shù)突變對生物體有害（打破生物體對現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關系）?；蛲蛔兊奶攸c(1)普遍性：在生物界普遍存在。(2)隨機性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；可以發(fā)生在不同的DNA分子，也可以發(fā)生在同一個DNA分子的不同部位。(3)不定向性：一個基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個以上的等位基因（例如A---a1、a2、a3…）。(4)低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低（105~108→1）。形成新性狀基因突變生物變異的根本來源1.基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑2.基因突變是生物變異的根本來源、為生物的進化提供了豐富的原材料。產(chǎn)生新基因生物進化的原始材料基因突變的意義(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。貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異基因重組實質(zhì)(2)類型：基因的自由組合基因的交叉互換(3)發(fā)生時期：減數(shù)第一次分裂（即產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因）基因的交叉互換發(fā)生時期：減I前期現(xiàn)象：同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換結果：等位基因之間發(fā)生交叉互換基因的自由組合發(fā)生時期：減I后期現(xiàn)象：非同源染色體自由組合結果：非等位基因自由組合(4)基因重組的意義是生物變異的來源之一對生物的進化具有重要的意義。小結：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時間原因特點意義基因結構改變，產(chǎn)生新基因、可能會產(chǎn)生新性狀變異的根本來源，為進化提供原材料不同基因的重新組合，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合普遍性、隨機性、低頻性、不定向性，多害少利性。有性生殖生物中普遍存在自然突變、誘發(fā)突變分裂間期減I（前期、后期）變異的來源之一，對進化有重要意義自由組合；交叉互換不同生物的可遺傳變異來源：病毒——基因突變原核生物——基因突變真核生物——基因突變、基因重組、染色體變異思維拓展1．下列關于基因突變的敘述，正確的是A．一定能改變生物的表型

B．可以產(chǎn)生等位基因C．對生物的生存都是有害的

D．有一定的方向性B課堂練習2．用射線處理純種小麥種子，使其體內(nèi)一條染色體上的TD8基因突變成S基因，導致編碼的多肽鏈的第18位的亮氨酸替換為賴氨酸，從而導致該純種小麥種子發(fā)育為矮化的突變體小麥。下列敘述正確的是A．突變產(chǎn)生的S基因?qū)D8基因為顯性B．TD8基因和S基因的脫氧核苷酸的排列順序相同C．TD8基因突變成S基因時基因結構沒發(fā)生改變D．TD8基因與S基因在同源染色體上的位置不同A課堂練習3．下列關于基因重組的敘述，正確的是A．基因重組與基因突變都能產(chǎn)生新的性狀B．基因重組導致由一對等位基因控制的雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離C．同源染色體上的姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換屬于基因重組D．基因重組是生物變異的來源，對生物的進化具有重要意義D課堂練習4．同父同母的兄弟姐妹之間在性狀表現(xiàn)上既有相同又有差異，引起這種現(xiàn)象的主要原因是A．基因突變B．基因重組C．環(huán)境影響D．染色體變異B課堂練習5.右圖表示某植物細胞的一個DNA分子中a、b、C三