基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二

5.1基因突變和基因重組1基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024問題探討討論：假如在DNA分子的復(fù)制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？這些變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？提示：提示：DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改變。但由于密碼的簡并性，DNA編碼的氨基酸不一定改變。如果氨基酸發(fā)生了改變，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害，可能有利，也有可能既無害也無利。2基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024PART01基因突變的實例●基因突變的實例●思考與討論3基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的實例纈氨酸-組氨酸-亮氨酸-蘇氨酸-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-賴氨酸-……正常纈氨酸-組氨酸-亮氨酸-蘇氨酸-脯氨酸-纈氨酸-谷氨酸-賴氨酸-……異常血紅蛋白分子的部分氨基酸順序4基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024思考與討論1.圖中哪一個氨基酸發(fā)生了改變？2.研究發(fā)現(xiàn)，這個氨基酸的變化是由于控制合成血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變。左圖是鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解，請查閱密碼子表，完成左欄的圖解。提示：圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了纈氨酸。提示：能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。3.按圖解說明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，想一想它能否遺傳？怎樣遺傳？AUTA5基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的實例鐮刀型細(xì)胞貧血癥研究表明：堿基的_______可導(dǎo)致基因的改變，從而引起所編碼的蛋白質(zhì)的改變。替換DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。ATCCGCTAGGCG替換增添缺失ACCGCTGGCGAGCCGCTCGGCGATTCCGCTAAGGCG6基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的實例基因突變?nèi)舭l(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(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞。此外，人體某些體細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為癌細(xì)胞。7基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024PART02基因突變的原因和特點●基因突變的原因●基因突變的特點●基因突變的類型●基因突變的意義8基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因X射線、激光等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細(xì)菌等基因突變的原因損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA改變核酸的堿基影響宿主細(xì)胞的DNA但是，在沒有這些外來因素的影響時，基因突變也會由于DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生。9基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024思考與討論1.為什么在強烈的日光下要涂抹防曬霜，做X射線透視的醫(yī)務(wù)人員要穿防護(hù)衣？提示：因為紫外線和X射線易誘發(fā)基因突變，使人患癌癥。10基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的特點由于自然界誘發(fā)基因突變的因素很多，基因突變還可以自發(fā)產(chǎn)生，因此，基因突變在生物界中是普遍存在的。11基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的特點由于DNA堿基組成的改變是隨機的、不確定的，因此，基因突變是隨機發(fā)生的、不定向的。A2AA1aA312基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的特點在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的?；蛲蛔兟蚀竽c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3×10－513基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的類型1．根據(jù)基因突變對表現(xiàn)型的影響，可將基因突變分為：形態(tài)突變生化突變致死突變主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可從表現(xiàn)型的明顯差異來識別。如：果蠅紅眼突變?yōu)榘籽?。影響生物的代謝過程，導(dǎo)致某個生化功能的改變或喪失。如：人類的苯丙酮尿癥。導(dǎo)致個體活力下降或死亡。如：玉米的白化苗。白化苗14基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的類型2．根據(jù)對性狀類型的影響，可將基因突變分為：顯性突變隱性突變?nèi)纾篴→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出突變性狀。如：A→a，突變性狀在當(dāng)代一般表現(xiàn)不出來，一旦在生物中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。aaa正常復(fù)制顯性突變AaAAA正常復(fù)制顯性突變aA注意：基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因15基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/20243．根據(jù)誘變時的狀態(tài)，可將基因突變分為：基因突變的類型自然突變誘發(fā)突變4．根據(jù)突變的結(jié)果，可將基因突變分為：有利突變有害突變（多）中性突變16基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變的意義對生物來說，基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對生物有害，但有些基因突變，也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間。還有些基因突變既無害也無益?；蛲蛔儽M管是隨機的、不定向的，在自然狀態(tài)下突變頻率很低，但卻是普遍存在的?；蛲蛔兪切禄虍a(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料。17基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024提示：這種看法不正確。對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個物種往往是由許多個體組成的，就整個物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(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(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠為生物進(jìn)化提供原材料。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？18基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變一定會導(dǎo)致生物性狀的改變？⑴突變發(fā)生非編碼區(qū)段，不影響基因正常的轉(zhuǎn)錄和翻譯。⑵突變發(fā)生編碼區(qū)段的內(nèi)含子上，不影響轉(zhuǎn)錄剪接成熟的mRNA。⑶由于遺傳密碼的簡并，一個氨基酸可能有多個密碼子編碼。氨基酸的排列順序不變，生物的性狀不發(fā)生改變。⑷顯性純合子AA突變?yōu)锳a，也不會引起生物性狀的改變。批判性思維提示：不一定19基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024PART03基因重組●基因重組●基因重組的意義20基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因重組

基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合?；虻淖杂山M合基因的互換重組DNA技術(shù)非同源染色體上的非等位基因的組合。同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，在生物體外重組，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的性狀。（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）21基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab同源染色體分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合22基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換同源染色體的非姐妹染色單體交換等位基因，導(dǎo)致同源染色體上的非等位基因重新組合23基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024重組DNA技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）正常的棉花植株中導(dǎo)入了外源的抗蟲基因（蘇云金桿菌），獲得抗蟲棉。24基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024思考與討論1.人的體細(xì)胞中有23對染色體，請你根據(jù)自由組合定律計算，一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子，一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞？提示：223種精子；223種卵細(xì)胞。3.你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎？2.即使不考慮基因突變，如果要保證子女中有兩個所有基因完全相同的個體，子女的數(shù)量至少應(yīng)是多少？提示：246+1個個體；不可能。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。25基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因重組的意義通常的解釋是，有性生殖的基因重組有助于物種在一個無法預(yù)測將會發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存。這是因為，基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，其中可能有一些子代會含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合。所以說，基因重組也是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義。26基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024基因突變與基因重組基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期、前期（非同源染色體自由組合|交叉互換）條件外界環(huán)境條件（物理、化學(xué)、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過程中減數(shù)分裂意義為生物的進(jìn)化提供原始材料形成生物多樣性的重要原因之一27基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024PART04課后練習(xí)●課后練習(xí)28基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024課后練習(xí)1.判斷下列表述是否正確。（1）基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的。（）（2）基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型。（）（3）基因重組可以產(chǎn)生新的性狀。（）2.下列屬于可遺傳的變異的是：A.由于水肥充足，小麥出現(xiàn)穗多粒大的性狀；B.紫外線照射使人患皮膚癌；C.在棕色獼猴的自然種群中出現(xiàn)了白色的獼猴；D.人由于曬太陽而使皮膚變黑。一、基礎(chǔ)題C××√29基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024課后練習(xí)3.同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是：A.基因突變頻率高；B.產(chǎn)生新的基因組合機會多；C.產(chǎn)生許多新的基因；D.更易受環(huán)境影響而發(fā)生變異。4.下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是：A.基因重組是生物變異的根本來源；B.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型；C.基因重組發(fā)生在有性生殖的過程中；D.非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組。一、基礎(chǔ)題BA30基因突變和基因重組課件高中生物人教版必修二5/8/2024課后練習(xí)1.癌細(xì)胞的特點之一是能進(jìn)行無限增殖，醫(yī)學(xué)上通常使用一定量的輻射或化學(xué)藥劑對癌癥病人進(jìn)行放療或化療。請分析這種治療方法的原理及可能產(chǎn)生的副作用。二、拓展題提示：放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)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(xì)胞。放療的射線或化療的藥劑，既對癌細(xì)胞有作用，也對正常的體細(xì)胞有作用，因此，放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。31基因突變和基因重組課件高中生物