第5章第1节基因突变和基因重组 课件--高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

《第5章第1节基因突变和基因重组 课件--高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章第1节基因突变和基因重组 课件--高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”“一树之果有苦有甜，一母之子有愚有贤一树之果有苦有甜，一母之子有愚有贤”“橘生淮北而为枳橘生淮北而为枳”遗传遗传变异变异变异变异下列俗语描述的是什么生物学现象？下列俗语描述的是什么生物学现象？生物体亲代和子代之间以及子代之间性状的差异称为变异。生物体亲代和子代之间以及子代之间性状的差异称为变异。两只青蛙相爱了两只青蛙相爱了,结婚后生了一结婚后生了一只癞蛤蟆只癞蛤蟆,公青蛙见状大怒说公青蛙见状大怒说:贱人贱人,怎么回事怎么回事?母青蛙哭着说母青蛙哭着说:他爹他爹,认识认识你之前我整过容。你之前我整过容。整容后的变异性状能整容后的变异

2、性状能不能遗传给子代？不能遗传给子代？生物生物的变异的变异不遗传的变异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（仅仅由由环境不同引起环境不同引起，遗传物质没有改变遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代）不能进一步遗传给后代）（由于（由于细胞中遗传物细胞中遗传物质发生了改变质发生了改变，其后，其后代可继承这种改变）代可继承这种改变）p97 第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例镰状细胞贫血镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症）（镰刀型细胞贫血症）1910年，赫里克医生的诊所来了一位

3、黑人病人，病人脸色苍白，四肢无年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。力，是严重的贫血病患者。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘粘性增加性增加，引起，引起红细胞的堆积红细胞的堆积，导致各器官，导致各器官血流的阻塞血流的阻塞。而出现。而出现脾脏肿大，四脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，等症状，病重时，红细胞受机械损病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。正常红细胞正常红细胞镰状红

4、细胞镰状红细胞1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子异常血红蛋白分子异常引起红细胞变形。引起红细胞变形。血红蛋白究竟出了什么问题？血红蛋白究竟出了什么问题？为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 异常异常缬氨酸一、基因突变一、基因突变1.1.基因突变的实例：基因突变的实例：镰状细胞贫血镰状细胞贫血DNAmRNA氨基酸谷氨酸蛋白质正常正常C T C G A G C A C G T G G A G G U G患病直接原因：患病直接原因

5、：患病根本原因：患病根本原因：氨基酸发生替换，蛋白质结构异常。氨基酸发生替换，蛋白质结构异常。氨基酸发生替换，蛋白质结构异常。氨基酸发生替换，蛋白质结构异常。碱基对碱基对替换，基因碱基序列改变替换，基因碱基序列改变（即基因突变）（即基因突变）概念：概念：DNADNA分子中发生分子中发生_的的 、或或 ，而引起的而引起的 的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换基因碱基序列基因碱基序列碱基碱基替换替换增添增添缺失缺失一、基因突变一、基因突变DNAA U C C G C A A C C GC 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸天冬酰氨天冬酰氨mRNAA T C C G C T A G G C G 正常

6、正常T T G G C G A A C C G C 碱基对的替换碱基对的替换精氨酸精氨酸替换替换思考思考1 1：上述几种突变的方式，哪种方式引起：上述几种突变的方式，哪种方式引起 的的变异可能最小变异可能最小呢？呢？DNAA U C C G C A C C G C 苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸mRNAA T C C G C T A G G C G 正常正常异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸碱基对缺失碱基对缺失A C C G C T G G C G 缺失缺失A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C

7、 C GC mRNA正常正常碱基对增添碱基对增添异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸增添增添转录转录转录转录不一定改变不一定改变。原因：原因：一个氨基酸可以有多个密码子一个氨基酸可以有多个密码子（密码子简并性）；（密码子简并性）；一些一些DNADNA片段不携带遗传信息。片段不携带遗传信息。思考思考2 2：DNADNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改碱基对的改变一定会引起生物的性状改 变吗？为什么？变吗？为什么？思考思考3 3：基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？：基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？(DNA(DNA复制时发生错误复制时发生错误)细胞分裂间期细胞分裂

8、间期 突变发生在配子中突变发生在配子中,可传给后代；突变发生在体可传给后代；突变发生在体细胞中细胞中,一般不能遗传。一般不能遗传。思考思考4 4：基因突变都会遗传给后代吗？：基因突变都会遗传给后代吗？2.2.基因突变的实例：基因突变的实例：细胞的癌变细胞的癌变癌细胞特点：癌细胞特点：能够无限增殖；能够无限增殖；形态结构发生显著变化；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和著降低，容易在体内分散和转移。转移。一、基因突变一、基因突变1.1.基因突变的实例：基因突变的实例：镰状细胞贫血镰状细胞贫血原因

9、：原因：原癌基因和抑癌基因突变原癌基因和抑癌基因突变例题：如图所示为结肠癌发例题：如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表色体上基因的变化。下列表述正确的是述正确的是()A.A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B.B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C.C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的D.D.图示中的基因突变可传递给子代细胞图示中的基因突变可传递给子代细胞,从而一定传给子代个体从而一定传给子代个体B

10、物理因素：物理因素：化学因素：化学因素：生物因素：生物因素：紫外线、紫外线、X X射线及其他辐射射线及其他辐射亚硝酸盐、碱基类似物等亚硝酸盐、碱基类似物等病毒病毒外界因素外界因素（诱发突变）（诱发突变）自发突变：自发突变：DNADNA复制复制偶发偶发错误错误（概率极低）（概率极低）一、基因突变一、基因突变3.基因突变的原因应用：诱变育种应用：诱变育种 为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，做为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，做X射线透视的医务人员要穿防护衣？宇航员上射线透视的医务人员要穿防护衣？宇航员上太空要穿特制的宇航服？太空要穿特制的宇航服？防止紫外线、防止紫外线、X X射线、宇宙射线等物理射

11、线、宇宙射线等物理因素诱发人体细胞发生基因突变。因素诱发人体细胞发生基因突变。4.4.基因突变的特点基因突变的特点所有的生物都可能发生基因突变。所有的生物都可能发生基因突变。可以发生在生物生长发育的任何时期、任何可以发生在生物生长发育的任何时期、任何DNADNA。自然状态突变率很低。自然状态突变率很低。多数有害多数有害,少数有利少数有利(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性：多害少利性：一个基因可以发生不同的突变，一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的产生一个以上的等位基因等位基因。不定向性：不定向性：5.5.基因突变的意义基因突变的意

12、义基因基因突变突变新基因（等位基因）新基因（等位基因）基因型（改变）基因型（改变）表现型（改变）表现型（改变）是是产生新基因产生新基因的途径，是生物变异的的途径，是生物变异的根本来源根本来源，为生物进化提供为生物进化提供原材料原材料。小故事：小故事：美国的一位舞蹈女明星，拒绝了许多风流潇洒的公子美国的一位舞蹈女明星，拒绝了许多风流潇洒的公子哥们的追求，却写信向长相普通，不修边幅的科学家爱因斯坦哥们的追求，却写信向长相普通，不修边幅的科学家爱因斯坦求爱。她写道：求爱。她写道：“如果我们结婚，我相信我们的后代一定会像如果我们结婚，我相信我们的后代一定会像您那样的聪明，像我一样的漂亮。您那样的聪明，

13、像我一样的漂亮。”请问：如果他们结婚，她能梦想成真吗？请问：如果他们结婚，她能梦想成真吗？“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，这种个体的差异，主要是什么原因产生的主要是什么原因产生的?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的的过程过程中中,控制不同控制不同性状的基因的性状的基因的重新组合重新组合。2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:交叉互换交叉互换:非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因的自由组合。等位基因的自由组合。同同源染色体上的源染色体上的非非姐妹染色体之间发生局部互换。姐妹染

14、色体之间发生局部互换。（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂四分体时期）（减数第一次分裂四分体时期）3 3、意义、意义:是是生物变异生物变异的来源之一的来源之一,对对生物的进化生物的进化有重要的意义。有重要的意义。基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？不能，但能产生新的基因型不能，但能产生新的基因型1 1基因突变：基因突变：基因基因_改变，它改变，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性、普遍性、随机性、随机性、_、多数有害性、多数有害性、_ 。2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的控制不同性状的_，_产生新基因，产生新基因

15、，可形成新的可形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_结构结构能能有丝分裂间期和减数第一次分裂间期有丝分裂间期和减数第一次分裂间期低频性低频性基因重新组合基因重新组合不能不能基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数第一次分裂减数第一次分裂)非常普遍非常普遍小结小结不定向性不定向性非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和abAabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换返回返回2 2(1)(1)酶酶或酶或酶 酶酶 (2)(2)基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，

16、进而控制基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，表现出相应遗传病特征生物体的性状，表现出相应遗传病特征。(3)(3)帮助患儿解决特殊食物问题。体现政府对国民健康状况的帮助患儿解决特殊食物问题。体现政府对国民健康状况的关怀。关怀。P78实质：基因中碱基排列顺序的改变，即基因结构的改变。实质：基因中碱基排列顺序的改变，即基因结构的改变。基因突变练习册P1035细胞癌变的机理（减数分裂过程）（减数分裂过程）4如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是()ABCD答案：C练习册P106、108产生新的基因型和表型产生新的基因型和表型 4如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，请据图回答：练习册P107(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？(2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？(3)若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？有丝分裂后期；基因突变。次级精母细胞或第一极体；基因突变或基因重组(交叉互换)。基因突变。