5.1基因突变与基因重组课件 高一生物人教版必修二.pptx

生物界中的变异现象生物界生物界中的变异现象中的变异现象青蛙婴儿青蛙婴儿一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样什么叫什么叫“生物的变异生物的变异”？生物体生物体生物体生物体亲代和子代亲代和子代亲代和子代亲代和子代之间以及之间以及之间以及之间以及子代个体子代个体子代个体子代个体之间之间之间之间性状的性状的性状的性状的差异性差异性差异性差异性。变异是否都能遗传变异是否都能遗传为什么这种性状不能遗传给子代？为什么这种性状不能遗传给子代？遗传物质没有改变遗传物质没有改变不可遗传的变异不可遗传的变异红红花花的的后后代代变变了了蓝蓝紫紫色色上述变异性状的后代上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色蓝紫色花的后代仍是蓝紫色5.1.1 5.1.1 基因突变基因突变正常红细胞镰刀型红细胞 实例：实例：红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为人们称这种病为镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症。病重时，红细胞受机械。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。一、基因突变的实例一、基因突变的实例这种病是怎样这种病是怎样形成的呢？形成的呢？正常血红蛋白特定位置上的正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代患者的血红蛋白究竟出了什么问题？患者的血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血红蛋白正常血红蛋白）（异常血红蛋白异常血红蛋白）直接原因直接原因直接原因直接原因查阅密码子表，完成镰刀型细胞贫血症病因的图查阅密码子表，完成镰刀型细胞贫血症病因的图解，按图解说明镰刀型细胞贫血症的病因。解，按图解说明镰刀型细胞贫血症的病因。DNATAC TGAGAGACTGA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸异常异常正常正常mRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质AUTA根本原因：根本原因：根本原因：根本原因：DNADNADNADNA碱基对碱基对碱基对碱基对的替换的替换的替换的替换CFTR基因基因缺失缺失3个碱基个碱基CFTR蛋白结构异常，蛋白结构异常，第第508位位缺少苯丙氨酸缺少苯丙氨酸，导致功能异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染囊性纤维病囊性纤维病直接原因直接原因直接原因直接原因CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替换替换替换替换增添增添增添增添缺失缺失缺失缺失DNA（一）基因突变的概念 DNA DNA分子中发生分子中发生 的的 、和和 ，而引起的，而引起的 的改变。的改变。替换替换 增添增添 缺失缺失碱基对碱基对基因结构基因结构1 1、基因突变发生的时间？、基因突变发生的时间？WhyWhy？A.A.有丝分裂有丝分裂间期间期B.B.减数第一次分裂前减数第一次分裂前间期间期基因在基因在复制复制的时候会导致序列的错误，复制发的时候会导致序列的错误，复制发生在生在分裂间期分裂间期。基因结构 ；基因数量 ；性状 .(一定不变;一定改变;可能改变)一定改变一定改变一定不变一定不变2 2、选择填空：某生物发生了基因突变后、选择填空：某生物发生了基因突变后可能改变可能改变A AaAaaaA一个基因突变后一个基因突变后可能可能产生它的等位基因产生它的等位基因Aa:隐性突变隐性突变aA:显性突变显性突变基因突变不改变生物性基因突变不改变生物性状的原因有哪些？状的原因有哪些？一种氨基酸可能有几种密码子一种氨基酸可能有几种密码子 （密码子具有简并性）（密码子具有简并性）显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAa）T A G G C G A U C C G C A U A C C GC mRNA碱基对增添碱基对增添A T A C C G C T A T G G C G 异亮氨酸异亮氨酸脯氨酸脯氨酸4 4、基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？、基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？DNA A T C C G C 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸模板链模板链 A T C C G C T A G G C G 正常正常mRNADNA氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸 A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸 A C C G C T G G C G 碱基对缺失碱基对缺失相对而言，碱基对的替换对生物性状的影响最小相对而言，碱基对的替换对生物性状的影响最小模板链模板链 5 5、基因突变一定能遗传吗？、基因突变一定能遗传吗？将遵循将遵循遗传规律律传递给后代后代若若发生在生在配子配子中中一般一般不能不能遗传 若若发生在生在体体细胞胞中中有些植物的体有些植物的体细胞胞发生基因突生基因突变，可通，可通过无性繁殖无性繁殖传递。人体某些体人体某些体细胞基因的突胞基因的突变，有可能，有可能发展展为癌癌细胞胞。基因突变是如何产生的呢？基因突变是如何产生的呢？二、基因突变的原因二、基因突变的原因21亚硝酸硝酸盐、碱基、碱基类似物等似物等X射射线、紫外、紫外线及及其他其他辐射射病毒等病毒等物理物理因素因素化学化学因素因素生物生物因素因素外外因因DNA复复制制时偶偶发生生错误、碱基碱基组成成改改变内内因因诱发突变诱发突变自然突变自然突变夏季涂抹防晒霜夏季涂抹防晒霜（P.81）青少年少上网，少用手机青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水不喝反复烧开的水物理因素物理因素物理因素物理因素化学因素化学因素少吃腌制食品少吃腌制食品化学因素化学因素以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？接种乙肝疫苗接种乙肝疫苗生物因素生物因素基因突变有什么特点呢基因突变有什么特点呢三、基因突变的特点三、基因突变的特点玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指白眼果蝇白眼果蝇短腿安康羊短腿安康羊白色皮毛牛犊白色皮毛牛犊(1)(1)在生物界在生物界 ；普遍存在普遍存在以植物的个体发育为例：开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期任何时期（2 2）在生物体内）在生物体内 ；随机发生随机发生 A A可以产生一个以上可以产生一个以上的等位基因。的等位基因。控制小鼠毛色的灰色基控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黑色基因因既可以突变成黑色基因也可以突变成黄色基因。也可以突变成黄色基因。（3 3）基因突变是）基因突变是 的的 ；不定向不定向基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小小 资资 料料(4)(4)突变率突变率 ；低低有害的基因突变有害的基因突变白白化化病病并并指指先先天天性性聋聋哑哑血血友友病病（5）大多数突变是有害的 。多害少利多害少利太空辣椒太空辣椒有利的基因突变有利的基因突变抗青霉素菌株抗青霉素菌株小结：基因突变的特点小结：基因突变的特点在生物体内随机发生（在生物体内随机发生（随机性随机性）基因突变是不定向的（基因突变是不定向的（不定向性不定向性）突变率低（突变率低（低频性低频性）(1)在生物界普遍存在（在生物界普遍存在（普遍性普遍性）(2)(3)(4)(5)大多数突变是有害的（大多数突变是有害的（多害少利性多害少利性）思考与讨论：思考与讨论：1.基因突变对生物有害还是有利？基因突变对生物有害还是有利？2.自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？3.基因突变对生物的进化有何意义？基因突变对生物的进化有何意义？四、基因突变的意义四、基因突变的意义意义：意义：产生新基因产生新基因的途径的途径（唯一）（唯一），生物生物变异的根本来源变异的根本来源，生物进化的原始材料生物进化的原始材料。“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种差这种差异怎么造成的？异怎么造成的？二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖的减数分裂有性生殖的减数分裂过程过程中中,控制不同性状的基因的重新组合控制不同性状的基因的重新组合.2 2、类型、类型:减减I I后后，非同源染色体上的非等位基因的，非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合。AabBAaBbAbAB自由组合自由组合aBab二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合.2 2、类型、类型:减减I I前，前，四分体时期非姐妹染色单体的交四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的换带来的等位基因的交叉交换交叉交换。减减I I后后，非同源染色体上的非等位基因的，非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合。AabBAaBb交叉互换交叉互换能产生能产生新的基因型新的基因型；是生物多样性的来源之一；是生物多样性的来源之一；是生物变异的来源之一；是生物变异的来源之一；对生物的进化具有重要的意义对生物的进化具有重要的意义。思考：基因重组中有无新的基因产生？思考：基因重组中有无新的基因产生？无无基因重组的意义基因重组的意义