【高中生物】基因突变和基因重组 高一生物同步优质课件（人教版2019必修2）.pptx

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1、 一、变异的种类某甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。想一想：上述甘蓝品种的引种过程中发生的这种变异现象是否是因为遗传物质改变然后能遗传给子代？生物的变异：生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。一、变异的种类生物的变异不可遗传变异可遗传变异仅由环境引起，没有引起遗传物质的变化基因突变基因重组染色体变异（遗传物质发生改变）2.仅环境因素引起的变异一定不能遗传（)判断：1.环境因素引起的变异不能遗传（)第一节 基因突变和基因重组1.基因突变的原因是什么？2.细胞癌变的原因是什么

2、？3.基因突变和基因重组有哪些重要意义？资 料：1910年，一 个 黑 人 青 年 到 医 院 看 病，症 状 是 发 烧 和 肌 肉 疼 痛，经 查，他 患 的 是当 时 人 们 尚 未 认 识 的 一 种 贫 血 症，红 细 胞是 弯 曲 的 镰 刀 状。后 来，人 们 就 把 这 种 病称 为 镰 刀 型 细 胞 贫 血 症。1928年，人 们 了解到这是一种遗传病。这种病的遗传方式？这种病是怎样形成的呢？无中生有为隐性隐性遗传看女病二、基因突变的实例-镰状细胞贫血正常碱基序列片段mRNA异常碱基序列片段mRNA分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上发生了氨基酸的替换直接原因：根本原因

3、？二、基因突变的实例-镰状细胞贫血两面凹的圆饼状G A GC T CG A G谷氨酸正常G GC CG G缬氨酸TAU异常镰刀状性状DNAmRNA氨基酸蛋白质模板链编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变（碱基对的替换），使翻译出来的氨基酸发生改变。根本原因:二、基因突变的实例-镰状细胞贫血抑癌基因突变原癌基因突变抑癌基因突变抑癌基因突变癌癌细胞转移正常结肠上皮细胞（1）从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？（2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？它们的作用是什么？（3）根据图示推测，癌细胞和正常细胞相比，具有哪些明显的特征？二、基因突变的实例细胞的癌变原癌基因相应蛋白质活性过强突变或过量表

4、达细胞癌变抑癌基因蛋白质活性减弱或失去活性突变细胞癌变细胞癌变的原因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。二、基因突变的实例细胞的癌变细胞癌变的特点正常的成纤维细胞癌变后的成纤维细胞能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移二、基因突变的实例细胞的癌变 在癌症发生的早期，患者往往不表现出任何症状，因而难以及时发现；而对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段，因此，要避免癌症的发生，致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式，请思考致癌

5、因子有哪些？l物理致癌因子：l化学致癌因子：l生物致癌因子：主要指辐射，如紫外线、X射线等如石棉、砷化物、亚硝胺、黄曲霉素等指的是能使细胞发生癌变的病毒二、基因突变的实例细胞的癌变(1)概念：增添缺失替换AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGCDNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。二、基因突变异亮氨酸精氨酸A U C C G C mRNA A T C C G C T A G G C G 正常DNA异亮氨酸精氨酸A U U C G C A T T C G C T A A G C G 替换蛋白质结构未改变异亮氨

6、酸丝氨酸A U C U C G C A T C T C G C T A G A G C G 增添蛋白质结构改变异亮氨酸A U C G C A T C G C T A G C G 缺失二、基因突变碱基对 影响范围 对蛋白质的影响替换1个碱基对增添1个碱基对缺失1个碱基对小一般改变1个氨基酸或不改变大大不影响插入位置前的序列,而影响插入位置后的序列不影响缺失位置前的序列,而影响缺失位置后的序列小结：基因突变对蛋白质结构的影响二、基因突变讨论1：能否用光学显微镜检测是否发生基因突变和患镰状细胞贫血？但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞的形态是否变化，进而判断是否患镰状细胞贫血。

7、基因突变属于分子水平的改变。基因突变是基因上某一个位点的改变，无法在显微镜下观察。二、基因突变讨论2：基因突变能否遗传？怎样遗传配 子体 细 胞可 以 遗 传不 能 遗 传有性生殖无性生殖有性生殖遗 传 规 律遵循不遵循二、基因突变(1)外因:诱发突变如某些病毒的遗传物质等（影响宿主细胞的DNA）物理因素:如紫外线、X射线等（损伤DNA）化学因素:如亚硝酸盐、碱基类似物等（改变碱基）生物因素:(2)内因:自发突变 DNA复制偶尔发生错误等提高突变频率基因突变的原因二、基因突变A A a A结果：产生了新基因(往往是等位基因）基因突变的结果基因突变的意义产生新基因的途径生物变异的根本来源生物进化

8、的原始材料二、基因突变1.普遍性:细菌：无抗药性抗药性棉花：正常枝短果枝 果蝇：红眼白眼 长翅残翅家鸽：羽毛白色灰红色人：正常色觉色盲 正常肤色白化病病毒、原核和真核生物均能发生基因突变的特点所有生物均可发生基因突变。果蝇的红眼和白眼二、基因突变性成熟的植株胚 幼苗具根茎叶的植株 分化出花芽的植株受精卵2.随机性：发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。3.不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因；大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。基因 突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210-6玉米的皱缩基因1

9、10-6小鼠的白化基因110-5人类色盲基因310-54.低频性：自然状态下，基因突变频率很低。5.多害少利性：二、基因突变利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。基因突变的应用诱变育种二、基因突变1.下列细胞或生物中容易发生基因突变的是（）洋葱根尖生长点细胞 洋葱表皮细胞 硝化细菌T2噬菌体 人的神经细胞 人的骨髓细胞 蓝藻 人的精原细胞 A.B.C.D.B2.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况，有可能对其编码的蛋白质结构影响最小()DA.置换1个碱基对 B.增加1个碱基对C.缺失3个碱

10、基对 D.缺失4个碱基对1、概念：生物体在有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合?变异原因一？控制不同性状的基因自由组合 减数分裂？受精作用？三、基因重组YYyyrrYY RRYRyy rryryrYRRRrrYYRRyyYrrRrRYr汉水丑生侯伟作品非同源染色体上的非等位基因自由组合（减后期）产生的配子种类及比例：YR:yr:Yr:yR=1：1：1：1原因一：三、基因重组A ABaabBbA ABaabbB数分裂前期可产生的配子类型：_和_发生交叉互换后，可产生的配子类型为：_、_、_、_、即_时期_上的_随_之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组四分体同源染色体等位基因 非姐

11、妹染色单体AB abABabAbaB原因二：三、基因重组 从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻，到1975年，他研究出来的新品种就已经在全国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的大米可以多养活6000万人。杂交水稻之父 袁隆平你知道培育杂交水稻的原理吗？基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因突变与基因重组对比项目 基因突变 基因重组适用范围变异实质可能性结果联系所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性通常发生在真核生物的有性生殖过程中产生新的基因和基因型产生新的基因型基因碱基

12、序列发生改变 控制不同性状的基因重新组合可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中，产生的变异多都使生物产生可遗传变异；在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；两者均产生新的基因型，可能产生新的表型1.下列过程中存在基因重组的是（）B A.B.C.D.练一练2.如图是某高等动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因），据图分析不可能反映的是（）BA.图甲细胞中1与2的片段部分交换，属于基因重组B.图乙细胞发生了基因突变或者基因重组C.图丙细胞可能发生了基因突变或者基因重组D.图丙细胞为次级精母细胞练一练