5.1基因突變和基因重組第2課時課件高一下學期生物人教版必修2

第5章基因突變及其他變異

虎不僅是亞洲特有的珍稀動物，而且是起源于我國黃河中游的大型猛獸?；⒌捏w色一般是黃底黑紋的，但也有白底黑紋的——白虎。白虎是患了白化病嗎？我國科學家研究發(fā)現(xiàn)，同橘黃色的普通虎相比，白虎的一個色素基因——SLC45A2發(fā)生了突變，抑制了背景毛色黑色素的合成，但不影響條紋部分黑色素的另一條合成通路，因此，白虎體表仍有較淺的黑色條紋。

什么是基因突變？基因突變是怎樣發(fā)生的？基因突變對生物的生存是有利的還是有害的？

除基因突變外，染色體的數(shù)目和結構會不會發(fā)生改變呢？

人類的遺傳病是怎樣產生的？又該怎樣檢測和預防呢？第1節(jié)

基因突變和基因重組

第2課時說明基因突變是由于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。目標010203分析基因突變的原因，闡明基因突變的意義。分析細胞癌變的原因，選擇健康的生活方式，遠離致癌因子。教學目標04闡明基因重組的意義。定義DNA分子中發(fā)生堿基對的

、____和_

，而引起___________的改變結果產生新的_____，_______產生新的性狀（有利、有害、中性三種）原因誘發(fā)突變：

、

和________自發(fā)突變：___________________等原因；對后代性狀的影響發(fā)生在配子中：將_________________________；發(fā)生在體細胞中：_____________，但有些植物可通過_________傳遞；發(fā)生時間可發(fā)生在生物體個體發(fā)育的任何時期，但主要發(fā)生在_______時，即主要發(fā)生在________________期或__________________期；特點（1）

：在生物界中是普遍存在的；（2）

：可以發(fā)生在_____________________可以發(fā)生在_____________________可以發(fā)生在_____________________（3）

：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的（4）

：一個基因可以發(fā)生不同的突變，產生一個以上的等位基因

意義________產生的途徑生物變異的__________生物進化的__________替換缺失物理因素化學因素普遍性隨機性低頻性不定向性新基因增添基因堿基序列基因不一定生物因素DNA復制偶爾發(fā)生錯誤遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代一般不能遺傳無性生殖DNA復制有絲分裂前的間減數(shù)分裂前的間生物體個體發(fā)育的任何時期細胞內不同的DNA分子上同一DNA分子的不同部位根本來源原始材料知識溫故

上個世紀，美國經濟學家布朗提出過一個疑問：“21世紀誰來養(yǎng)活中國？”他的意思是說，憑著當時的糧食產量，完全無法養(yǎng)活基數(shù)龐大并且還在繼續(xù)增多的中國人口。從1964年起，袁隆平就開始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來的新品種就已經在全國推廣，并取得了非同凡響的成果。此后十年內中國雜交水稻累計增產超億噸，每年增產的大米可以多養(yǎng)活6000萬人。雜交水稻之父·袁隆平你知道培育雜交水稻的原理是什么嗎？請認真閱讀課本P84內容，思考以下問題1.什么是基因重組？2.基因重組發(fā)生在什么時期？3.基因重組的類型有哪些？4.基因重組的結果是什么？有什么意義？5.在我們日常生活中基因重組的運用有哪些？請舉例四、基因重組1.概念：有性生殖：由親本產生的有性生殖細胞(配子)，經過兩性生殖細胞（例如精子和卵細胞）的結合，成為受精卵，再由受精卵發(fā)育成為新的個體的生殖方式。發(fā)生范圍:真核生物控制不同性狀的基因：非等位基因?前提②本質2.時間：減數(shù)第一次分裂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。四、基因重組BaAbaBAb類型1：自由組合型在生物體通過_____________________時，隨著非同源染色體的自由組合，______________也自由組合，產生不同的配子，這樣，由雌雄配子結合形成的受精卵，就可能具有與親代不同的基因型，從而使子代產生變異.①時間:減數(shù)分裂形成配子非等位基因3.基因重組的類型②原因:減數(shù)分裂Ⅰ后期位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，注意：位于同源染色體上的

非等位不能自由組合。×PF1F2?四、基因重組AABaabBb可產生的配子類型：AB和ab重組后新增的配子類型：Ab和aB類型2：染色體互換型在減數(shù)分裂過程中的四分體時期，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組。①時間:3.基因重組的類型減數(shù)分裂Ⅰ前期②原因:同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換，導致染色單體上的非等位基因重組。四、基因重組基因重組能否產生新基因和新性狀？×PF1F2?(1)是原有基因的重新組合，只產生新的基因型，并未產生新的基因。4.基因重組的結果:AABaabbBBaAbaBAb(2)不產生新性狀，可形成新的表型。四、基因重組產生新的基因型和新的表型。（1）基因重組是生物變異的來源之一（2）基因重組對生物的進化具有重要意義5.基因重組的意義貓由于基因重組而產生的毛色變異龍種金魚蛋種金魚水泡眼金魚頂著肉瘤的金魚四、基因重組我國是最早養(yǎng)殖和培育金魚的國家。金魚的祖先是野生鯽魚。在飼養(yǎng)過程中，野生鯽魚產生基因突變，人們選擇喜歡的品種培養(yǎng)，并進行人工雜交。例如：將透明鱗和正常鱗的金魚雜交，得到了五花魚；將朝天眼和水泡眼的金魚雜交，得到了朝天泡眼。正是因為基因突變、基因重組以及人工選擇，才會出現(xiàn)色彩斑斕、形態(tài)各異的金魚，極大地豐富了人們的生活。與社會的聯(lián)系龍種金魚蛋種金魚水泡眼金魚頂著肉瘤的金魚（1）雜交育種：有目的的將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交，

組合兩個親本的優(yōu)良性狀。經過繁育，最后篩選出所需要的優(yōu)

良品種。

①植物雜交育種例：在水稻中，高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗病(T)對不抗病(t)為顯性?，F(xiàn)有純合矮稈不抗病(ddtt)和純合高稈抗病(DDTT)水稻兩個品種。如何培育出能夠穩(wěn)定遺傳的既抗倒伏（矮稈）又抗病(ddTT)的水稻？6.基因重組的應用四、基因重組P高稈抗病水稻矮稈不抗病水稻DDTTddtt×高稈抗病水稻DdTtF1F2高稈抗病9D_T_高稈不抗病3D_tt3ddT_1ddtt（淘汰）（保留）（淘汰）（淘汰）純種既抗倒伏又抗病（ddTT）的水稻育種過程?矮稈抗病矮稈不抗病6.基因重組的應用四、基因重組F2雜交自交選種多次自交選種優(yōu)良性狀的純合子ddTTddTt種成株系/株行（單株收獲的種子種在一起）性狀分離穩(wěn)定遺傳??6.基因重組的應用純種既抗倒伏又抗?。╠dTT）的水稻育種過程高稈抗病9D_T_高稈不抗病3D_tt3ddT_1ddtt（淘汰）（保留）（淘汰）（淘汰）矮稈抗病矮稈不抗病四、基因重組例：波爾黑山羊的培育波爾山羊(生長快、體型大)黑山羊(肉質好、廋肉率高)雜交波爾山羊(生長快、體型大、肉質好、廋肉率高)×

雜交波爾黑山羊的培育成功，對解決山區(qū)脫貧致富問題、促進我國畜牧業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。

②動物雜交育種6.基因重組的應用四、基因重組※雜交育種的原理是：基因重組基因工程是指按照人們的愿望，通過轉基因等技術賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。6.基因重組的應用（2）基因工程：四、基因重組①四分體時期，通過同源染色體的非姐妹染色單體的互換，

實現(xiàn)了同源染色體上的非等位基因的重組。②減Ⅰ后期，通過非同源染色體的自由組合，實現(xiàn)了非同源

染色體上的非等位基因的重組。③雌雄配子的隨機結合不是基因重組。④一對等位基因不存在基因重組。⑤原核細胞、病毒不進行有性生殖，不能發(fā)生基因重組。6.基因重組的相關注意事項特例：R型肺炎鏈球菌轉化成S型肺炎鏈球菌屬于基因重組。四、基因重組項目基因突變基因重組本質發(fā)生時間及原因可能性意義聯(lián)系基因堿基序列發(fā)生改變，產生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。控制不同性狀的基因重新組合，產生新的基因型和表型。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.細胞分裂前的間期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。在有性生殖過程中,減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體的自由組合。四分體時期的染色體互換。可能性小，突變頻率低普遍發(fā)生在有性生殖過程中①都使生物產生可遺傳的變異；②在長期進化過程中，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了大量可供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞；③兩者均產生新的基因型，均可能產生新的表型?；蛲蛔兒突蛑亟M的比較練習與應用.

一、

概念檢測1.

我國大面積栽培的水稻有粳稻（主要種植在北方）和秈稻（主要種植在南方）。研究發(fā)現(xiàn)，粳稻的bZIP73基因通過一系列作用，增強了粳稻對低溫的耐受性。與粳稻相比，秈稻的bZIP73基因中有1個脫氧核苷酸不同，從而導致兩種水稻的相應蛋白質存在1個氨基酸的差異。判斷下列表述是否正確。（1）bZIP73基因的1個核苷酸的差異是由基因突變導致的。（

）（2）bZIP73蛋白質的1個氨基酸的差異是由基因重組導致的。（

）（3）基因的堿基序列改變，一定會導致表達的蛋白質失去活性。（

）???.

二、拓展應用1.鐮狀細胞貧血主要流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個鐮狀細胞貧血突變基因的個體（即雜合子）在氧含量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細胞貧血的癥狀，因為該個體能同時合成正常和異常的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強的抵抗力。（1）這些地區(qū)具有鐮狀細胞貧血突變基因的人占總人口的比例較其他地區(qū)的高，為什么？雜合子能同時合成正常和異常的血紅蛋白，相比只能合成正常血紅蛋白的純合子，雜合子對瘧疾具有較強的抵抗力，在瘧疾高發(fā)地區(qū)，他們生存的機會更多，從而能將自己的基因傳遞下去。因此，這些地區(qū)具有鐮狀細胞貧血突變基因的人占總人