5.1.2 基因突变和基因重组课件--高一下学期生物人教版必修2.pptx

高一高一-人教版人教版-生物生物学学必修必修2-2-第第5 5章章基因突变和基因重组基因突变和基因重组（第（第2 2课时）课时）一一、阐明基因突变阐明基因突变的原因的原因及及意义意义，了解基因突变的特点；，了解基因突变的特点；二二、基于基因自由组合定律和减数分裂过程，阐明基于基因自由组合定律和减数分裂过程，阐明基因基因重组重组的意义。的意义。学习目标：学习目标：美国遗传学家缪勒美国遗传学家缪勒(H.J.Muller(H.J.Muller，1890-1967)1890-1967)于于19271927年年，在，在科学科学杂志上杂志上发表题为发表题为“基因的人工诱变基因的人工诱变”的研究论文的研究论文报道：采用报道：采用X X射线照射果蝇，发现射线照射果蝇，发现X X射线能射线能大大提高基因的突变频率，在一定范围内大大提高基因的突变频率，在一定范围内突变率与辐射剂量成突变率与辐射剂量成正比。正比。基因突变是如何产生的呢？基因突变是如何产生的呢？外因外因内因内因 紫外线、紫外线、X X射线等射线等物理因素物理因素物理因素物理因素 亚硝酸盐、碱基类似物等亚硝酸盐、碱基类似物等化学因素化学因素化学因素化学因素 某些病毒某些病毒生物因素生物因素生物因素生物因素DNADNA复制发生错误等复制发生错误等诱导诱导诱发突变诱发突变自发突变自发突变 人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如：紫外线、素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如：紫外线、X X射线及其他辐射能损伤细胞内的射线及其他辐射能损伤细胞内的DNADNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNADNA，等等。，等等。但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNADNA复制偶复制偶尔发生错误等原因自发产生。尔发生错误等原因自发产生。（一）基因突变的原因（一）基因突变的原因1.1.无论是低等生物，还是高等动植物和人，都可能发生基因突变。无论是低等生物，还是高等动植物和人，都可能发生基因突变。2.2.基因突变可发生在生物个体发育的任何时期基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可发生在细胞内可发生在细胞内的不同的的不同的DNADNA分子上或同一分子上或同一DNADNA分子的不同部位上。分子的不同部位上。3.3.基因突变可以表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个基因突变可以表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，如：以上的等位基因，如：控制小鼠毛色的灰色基因控制小鼠毛色的灰色基因既既可以突变成控可以突变成控制黄色的基因也可以突变成制黄色的基因也可以突变成控制控制黑色的基因。黑色的基因。普遍性普遍性随机性随机性不定向性不定向性（二）基因突变的特点（二）基因突变的特点4.4.在自然状态下，基因突变的频率是很低的。在自然状态下，基因突变的频率是很低的。据估计，在高等生据估计，在高等生物中，物中，10105 5-10-108 8个生殖细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变。个生殖细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变。低频性低频性基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性普遍性随机性随机性 不定向性（等位基因）不定向性（等位基因）低频性低频性（二）基因突变的特点（二）基因突变的特点 因此，因此，从生物个体的角度来看，基因突变可能有害、可能有从生物个体的角度来看，基因突变可能有害、可能有利，也可能是中性的利，也可能是中性的。但从群体的角度来看，对于生物界的种族。但从群体的角度来看，对于生物界的种族繁衍和进化有什么重要意义？繁衍和进化有什么重要意义？对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，如关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有些基因突变既无害也无益，是中性的。例如，有的基因突变不会些基因突变既无害也无益，是中性的。例如，有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。导致新的性状出现，就属于中性突变。（三）基因突变的意义（三）基因突变的意义 基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，开辟来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，开辟新的生存空间，从而出现新的生物类型。因此，基因突变是生物新的生存空间，从而出现新的生物类型。因此，基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。（三）基因突变的意义（三）基因突变的意义同一个猫妈妈为什么会生出毛色各不相同的小猫咪？同一个猫妈妈为什么会生出毛色各不相同的小猫咪？(1)(1)非同源非同源染色体上的染色体上的非等位非等位基因自由组合基因自由组合（减数分裂减数分裂后期后期）配子类型：配子类型：AdAd、aD aD 或或 AD AD、adad或或（四）基因重组的类型（四）基因重组的类型(2)(2)同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体互换非姐妹染色单体互换（四分体时（四分体时期期）配子类型：配子类型：ABAB、ab ABab AB、AbAb、aBaB、ab ab （四）基因重组的类型（四）基因重组的类型自由组合自由组合（减数分裂（减数分裂后期）后期）染色体染色体互换互换 （四分体时（四分体时期期）基因重组基因重组不产生新基因不产生新基因，是，是原有基因的重新组合原有基因的重新组合。基因重组类型对应发生的基因重组类型对应发生的时期：时期：基因重组基因重组就是在生物体进行有性生殖的过程中就是在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同控制不同性状的基因的重新组合。性状的基因的重新组合。（四）基因重组的类型（四）基因重组的类型 有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。无法预测将会发生什么变化的环境中生存。由此可见，由此可见，基因重组也是生物变异的重要来源之一，对生基因重组也是生物变异的重要来源之一，对生物的进化具有重要意义。物的进化具有重要意义。（五）基因重组的意义（五）基因重组的意义小小 结结1.诱发基因突变的三类因素：诱发基因突变的三类因素：物理因素、化学因素和生物因素。物理因素、化学因素和生物因素。2.2.基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性和低频性。普遍性、随机性、不定向性和低频性。3.基因突变是基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的来源，为生物产生新基因的途径，是生物变异的来源，为生物进化提供了丰富的原材料。进化提供了丰富的原材料。4.基因重组包括基因重组包括两种类型：两种类型：非同源染色体上的非等位基因自由非同源染色体上的非等位基因自由组合组合和同源染色体上的非姐妹染色单体互换。和同源染色体上的非姐妹染色单体互换。5.基因重组也是基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。意义。（教材（教材 98 98页页 复习与提高复习与提高 选择题选择题 第第1 1-4-4题）题）课堂练习：课堂练习：B B B BC C C C1.1.DNADNA复复制制过过程程中中发发生生的的碱碱基基序序列列变变化化，可可能能导导致致新新基基因因的的产产生。下列能产生新基因的是（生。下列能产生新基因的是（）A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.基因分离基因分离 D.D.染色体倍增染色体倍增2.2.将将基基因因型型为为AaBbAaBb的的植植株株的的花花粉粉粒粒或或花花瓣瓣细细胞胞同同时时在在适适宜宜的的条条件件下下进进行行离离体体培培养养，正正常常情情况况下下，花花粉粉粒粒或或花花瓣瓣细细胞胞发发育育成成的的幼苗的基因型不可能是（幼苗的基因型不可能是（）A.ab B.Ab C.aaBB D.AaBbA.ab B.Ab C.aaBB D.AaBbB B B BD D D D3.3.癌癌症症是是当当前前严严重重威威胁胁人人类类生生命命的的疾疾病病，是是导导致致我我国国城城市市居居民民死亡的首要原因。下列有关癌细胞的叙述，错误的是（死亡的首要原因。下列有关癌细胞的叙述，错误的是（）A.A.具有细胞增殖失控的特点具有细胞增殖失控的特点 B.B.癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因C.C.基因突变可能使正常细胞变成癌细胞基因突变可能使正常细胞变成癌细胞 D.D.细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞易分散转移细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞易分散转移4.4.基基因因重重组组使使产产生生的的配配子子种种类类多多样样化化，进进而而产产生生基基因因组组合合多多样样化的子代。下列相关叙述错误的是（化的子代。下列相关叙述错误的是（）A.A.基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异B.B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组非姐妹染色单体的交换可引起基因重组C.C.非同源染色体的自由组合能导致基因重组非同源染色体的自由组合能导致基因重组D.D.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离纯合子自交因基因重组导致子代性状分离