5.1 基因突变和基因重组 课件 2021——2022学年高一下学期生物人教版必修2

第5章　基因突变及其他变异 第1节　基因突变和基因重组 生物界中的变异现象 表型 = 基因型 + 环境 生物变异 （仅环境引起，遗传物质不改变） 不可遗传的变异 可遗传的变异 （遗传物质改变） 基因突变 基因重组 染色体变异 ▲注意：基因中碱基序列不发生改变，有时候也可通过表观遗传影响下一代。 航天育种 我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导，然后在地面选择优良的品种进行培育。 太空南瓜 普通南瓜 1.航天育种的生物学原理是什么？ 基因突变 4 一、基因突变 基因突变的实例1： 镰刀型细胞贫血症 正常红细胞 镰刀型红细胞 红细胞呈镰刀型，运输氧气的能力降低，易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 …… …… 正常血红蛋白 异常血红蛋白 分析镰状细胞贫血形成的原因 ①直接病因：血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 思考：为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢？ 其根本原因是？ 6 基因突变的实例 T A —— 镰状细胞贫血 ②根本病因： 编码血红蛋白的基因的 U 转 录 翻译 碱基对发生替换 A 7 用自己的语言描述一下镰状细胞贫血的原因 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA中的碱基（密码子)改变 基因中的单个碱基对的替换 除了碱基对的替换，基因中的碱基对否还会发生其他方式改变？ 1.基因突变的定义： DNA分子中发生碱基的_______、______或_____，而引起的基因_______的改变，叫作基因突变。 替换 增添 缺失 碱基序列 增添 缺失 替换 A A T T C G G C G A T C C G G C A A T T C G G C T A T A C G G C A T A A T T C G G C A T C G G C 一 基因突变的实例 2.发生时间： 通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 9 基因突变 概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。 替换 缺失 增添 A T C C G C T A G G C G C C G C G G C G A T T A C C G C G G C G A T T A A T A C C G C T G G C G DNA片段 A T C C G C T A G G C G C C G C G G C G 实质：基因结构的改变 思考：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，一定会引起基因突变吗？ 注意：DNA分子结构改变 ≠ 基因突变 Q: 基因突变会改变基因的数目和位置吗？ 基因突变产生新基因，但不会改变染色体上基因的数量和位置 基因突变是基因内部碱基的种类和数目的变化，但一条染色体上的基因的位置和数量并未改变 发生一个碱基对的替换_______会导致蛋白质的改变(密码子具有简并性) 不一定 基因突变的3种类型对生物性状影响的大小？ 替换 思考：基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？ 基因突变不一定导致生物性状的改变 12 主要原因： 基因突变不一定导致生物性状的改变 ① 由于密码子的简并性，碱基改变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 ② 基因突变若为隐性突变，如AA→Aa。 ③ 突变后的基因在细胞中不表达。 13 DNA TAC CAT GAT ATT mRNA AUG GUA CUA UAA 起始密码子 缬氨酸 亮氨酸 终止密码子 DNA TAC C mRNA AUG G 起始密码子 甘氨酸 苏氨酸 异亮氨酸 增添 发生一对碱基对的增添会导致后续mRNA中_____密码子改变，往往导致氨基酸的种类、数目、排列数量发生改变，也可使得终止密码子延后，肽链延长，从而使蛋白质结构改变。 多个 CA TGA TAT T GU ACU AUA A 14 DNA TAC CAT GAT ATT mRNA AUG GUA