基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二課件

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5章基因突變及其他變異學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．概述基因突變的概念,基因突變的原因及如何預(yù)防癌變。（科學(xué)思維、生命觀念）2．闡明基因重組的概念及類型。（科學(xué)思維）3.基因突變、基因重組在生產(chǎn)中的應(yīng)用。（社會責(zé)任）學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)一名女性患血友病，經(jīng)骨髓移植以后已經(jīng)治愈，但是她擔(dān)憂將來生育的小孩可能患血友病。請問，這種擔(dān)憂有道理嗎？(2)

某農(nóng)場將一些性狀不甚優(yōu)良(子粒不飽滿、莖稈不粗壯)的小麥種子，播種以后，由于加強(qiáng)水肥管理，發(fā)育所形成的小麥植株莖稈粗壯，所形成的麥穗子粒飽滿。請問，子粒飽滿、莖稈粗壯的小麥性狀能遺傳下去嗎？

實(shí)例分析(1)一名女性患血友病，經(jīng)骨髓移植以后已經(jīng)治愈，但是她擔(dān)憂將（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）

不遺傳的變異：可遺傳的變異：（遺傳物質(zhì)未變）例：整容變異的類型三個來源基因突變基因重組染色體變異（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）不遺傳的變異：（遺傳物質(zhì)未變）例：整容自主學(xué)習(xí)閱讀80-83頁1.鐮刀型貧血癥，豌豆的皺粒（69頁）囊性纖維?。?0頁）分析這三種性狀改變的根本原因是基因堿基發(fā)生何種變化？2.描述基因突變的原因、特點(diǎn)及意義。3.說出基因重組的概念、類型及意義。自主學(xué)習(xí)閱讀80-83頁1.概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的

、＿＿和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)一、基因突變的實(shí)例ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替換增添堿基對的三種改變方式對性狀的影響相同嗎？1.概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的、＿＿和當(dāng)發(fā)生替換時，由于密碼子的簡并性，蛋白質(zhì)中的氨基酸可能發(fā)生變化，也可能不發(fā)生變化

替換：只改變1個氨基酸或不改變當(dāng)發(fā)生替換時，由于密碼子的簡并性，蛋白質(zhì)中的氨基酸可能發(fā)生變

···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA堿基對增添異亮氨酸脯氨酸DNA

···ATCCGC···

正常異亮氨酸精氨酸氨基酸···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···當(dāng)發(fā)生增添時，除肽鏈長度發(fā)生改變外，增添：插入位置前不影響，影響插入位置后的系列。基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件···TAGGCG······AmRNADNA氨基酸

···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸蘇氨酸丙氨酸堿基對缺失正常

···ATCCGC···

···TAGGC

G···

···A

CCGC···

···TGGCG···

···ACCG

C···

當(dāng)發(fā)生缺失時，除肽鏈長度發(fā)生改變外，缺失：缺失位置前不影響，影響缺失位置后的系列。基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件mRNADNA氨基酸···AUCCG堿基對的替換

對生物性狀的影響最小類型影響范圍對氨基酸序列的影響堿基改變小只改變1個氨基酸或不改變堿基增添大插入前位置不影響，影響插入后的序列堿基缺失大缺失前位置不影響，影響缺失后的序列基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件堿基對的替換對生物性狀的影響最小分析下列實(shí)例中基因堿基發(fā)生何種變化：鐮刀型貧血癥，豌豆的皺粒囊性纖維病增添缺失替換基因突變的概念:DNA分子中發(fā)生…而引起…的改變。判斷：1.DNA中堿基對發(fā)生替換、增添、缺失，稱為基因突變。（）2.基因突變可以引起某個基因的丟失。（）3.鐮刀型貧血癥的病因和病癥均可用顯微鏡檢測。（）×××基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件分析下列實(shí)例中基因堿基發(fā)生何種變化：增添缺失替換基因突變

某研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成

。提前終止基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件某研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對質(zhì)量明顯小于想一想:基因突變一般會發(fā)生在什么時期呢？有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂間期DNA復(fù)制時期基因突變均能遺傳給后代嗎？不一定。

若發(fā)生在配子中，可遺傳，

若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。有些植物體細(xì)胞中的基因突變可通過無性繁殖傳遞。2.基因突變的時間基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件想一想:基因突變一般會發(fā)生在什么時期呢？有絲分裂的間期DNA

綜合上述考慮，生物體內(nèi)發(fā)生的基因突變會不會導(dǎo)致其所攜帶的遺傳信息發(fā)生改變？基因突變一定能引起生物性狀的由于堿基對的改變，是否一定會引起生物性狀的改變嗎？為什么？不一定。一般情況下，基因突變會引起相關(guān)基因所編碼蛋白質(zhì)的改變；但下列情況下不會：①密碼子具有簡并性，突變前相應(yīng)的密碼子與突變后相應(yīng)的密碼子可能編碼同一種氨基酸；②顯性純合子(完全顯性)中的一個顯性基因發(fā)生了隱性突變；③細(xì)胞中不進(jìn)行表達(dá)的基因發(fā)生了突變，如胰島細(xì)胞中的血紅蛋白基因發(fā)生了突變等等。不一定。一個DNA分子上基因與基因之間的區(qū)域，屬于基因間區(qū)；若堿基的改變發(fā)生在基因內(nèi)部，則屬于基因突變；若發(fā)生在基因間區(qū)，則不屬于基因突變，不會遺傳信息發(fā)生改變?；蛲蛔兒突蛑亟M【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件綜合上述考慮，生物體內(nèi)發(fā)生的基因突變會不會導(dǎo)致其所攜帶例題1.如圖為人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。已知WNK4基因發(fā)生一種突變,導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的突變是(

)A.①處插入堿基對G-CB.②處堿基對A-T替換為G-CC.③處缺失堿基對A-TD.④處堿基對G-C替換為A-TB替換造成的影響最小?；蛲蛔兒突蛑亟M【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件例題1.如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分二、細(xì)胞的癌變抑癌基因和原癌基因突變基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件二、細(xì)胞的癌變抑癌基因和原癌基因突變基因突變和基因重組【新教

人和動物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因。一般來說，原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的，這類基因一旦突變或過量表達(dá)而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)，就可能引起細(xì)胞癌變。相反，抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，也可能引起細(xì)胞癌變。癌細(xì)胞(圖5-3)與正常細(xì)胞相比，具有以下特征:能夠無限增殖，形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移，等等?；蛲蛔兒突蛑亟M【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件人和動物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因:原癌例題2：如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是(

)

A.圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B.結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果C.圖中染色體上基因的變化說明基因突變是隨機(jī)和定向的D.圖示中的基因突變可傳遞給子代細(xì)胞,從而一定傳給子代個體B基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件例題2：如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因三、基因突變的原因1.誘發(fā)突變：物理因素化學(xué)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(xì)菌等例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等2.自發(fā)突變：自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯誤?；蛲蛔兒突蛑亟M【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件三、基因突變的原因1.誘發(fā)突變：物理因素提高突變頻率X射線、夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機(jī)不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)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(xì)胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件夏季涂抹防曬霜物理因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)基因突變是…的途徑，是生物變異的…,是…的原始材料.1.特點(diǎn)：2.意義四、基因突變的特點(diǎn)、意義普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害性思考：基因突變改變的是什么？不變的是什么？可能改變的是什么？基因的結(jié)構(gòu)基因的數(shù)量基因的位置生物的性狀（學(xué)案57頁）基因突變在生產(chǎn)中的應(yīng)用：誘變育種基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變是…的途徑，是生物變異的…,是…的原始材料.1.特點(diǎn)批判性思維

有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低，而且大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，因此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5，對一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個體）來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少？2×104×10-5×108=2×107個請讀課本P112基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件批判性思維有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低例題3.下圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)的是()A.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C.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Aa1a2a3D基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件例題3.下圖中，基因A與a1a2a3之間的A.基因突變是“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件“一母生九仔，連母十個樣”這種差異怎么造成的？基因突變和基因YYRRyyR_yyrrY_rr為什么會發(fā)生基因重組？什么時候發(fā)生？五、基因重組基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件YYRRyyR_yyrrY_rr為什么會發(fā)生基因重組？五、基非同源染色體上的

非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab原因一：基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb原因二：基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件同源染色體的非姐妹AaAaBbAabBAaBb原因二：基因突1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合。2.類型:①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的自由組合②基因的交叉互換:同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換。3.意義:是產(chǎn)生新基因型的途徑；是生物變異的來源之一；是生物的進(jìn)化的材料

減一后期減一前期思考：基因重組能否產(chǎn)生新的基因？否，是新基因型！基因重組基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件基因突變和基因重組【新教材】人教版高中生物必修二PPT課件1.概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性2.類型:①基基因突變基因重組本質(zhì)原因時間條件意義可能產(chǎn)生了新基因出現(xiàn)新性狀不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型性狀重組堿基對替換、增添、缺失細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時，基因自由組合或交叉互換減數(shù)第一次分裂后期、四分體外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用有性生殖可能性很小非常普遍是產(chǎn)生新基因型的途徑是生物變異的來源之一是生物的進(jìn)化的材料是產(chǎn)生新基因的途徑是生物變異的根本來源是生物的進(jìn)化的原始材料闡釋：產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)改變），而產(chǎn)生新的基因型闡釋：不產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)不變），但重組產(chǎn)生新的基因型基因突變基因重組本質(zhì)原因時間條件可能產(chǎn)生了新基因不產(chǎn)生新基因思考討論：1.病毒和細(xì)菌存在基因重組這種變異嗎？2.基因重組能否產(chǎn)生新基因？能產(chǎn)生新的基因型嗎？3.精卵結(jié)合時，其中的基因結(jié)合算不算基因重組？思考討論：1.病毒和細(xì)菌存在基因重組這種變異嗎？例題4：下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于 (

)

A.基因重組,不可遺傳變異B.基因重組,基因突變C.基因突變,不可遺傳變異D.基因突變,基因重組D例題4：下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于 (表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件不可遺傳的變異（改變）（改變）（改變）基因突變基因重組染色體變異可遺傳的變異僅由環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)改變——不可遺傳的變異——可遺傳的變異生物的變異類型：表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件不可遺傳的變異（改變）（改變）（改變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1、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2、基因重組發(fā)生在（）

A．減數(shù)分裂形成配子的過程中

B．受精作用形成受精卵的過程中

C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中

D．通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中DA當(dāng)堂檢測1、生物變異的根本來源是（）DA當(dāng)堂檢測4、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于（）

A.基因重組B.基因突變

C.染色體變異D.環(huán)境變化A3、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來自（）

A.基因突變B.基因重組

C.環(huán)境影響D.染色體變異B4、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的5.如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的正常人,將使正常人（）BA、基因產(chǎn)生突變,使此人患病

B、無基因突變,性狀不遺傳給此人

C、基因重組,將病遺傳給此人

D、無基因突變,此人無病,其后代患病5.如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的6.下圖中基因重組發(fā)生在______（序號）④⑤6.下圖中基因重