5.1 基因突变和基因重组（第一课时）-【名校同步】2022-2023学年高一生物教学同步课件（人教版2019必修2）

第1节 基因突变和基因重组 (第一课时) Copyright © 2023 li qiong hua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 第5章 基因突变及其他变异 小沫教你学高中生物 虎的体色一般是黄底黑纹的，但也有白底黑纹的——白虎。白虎是患了白化病吗？如果是，为什么体表又有黑色条纹呢？我国科学家研究发现，同橘黄色的普通虎相比，白虎的一个色素基因——SLC45A2 发生了突变，抑制了背景毛色黑色素的合成，但不影响条纹部分黑色素的另一条合成通路，因此，白虎体表仍有较浅的黑色条纹。 什么是基因突变？基因突变是怎样发生的？基因突变对生物的生存是有利的还是有害的？ 1 基因突变的实例 2 基因突变的概念 细胞的癌变 3 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基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。 航天育种成果展 讨论 1．航天育种的生物学原理是什么？ 2．如何看待基因突变所造成的结果？ 基因突变 改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。 问题探讨 DNA双螺旋结构 碱基互补配对原则 错配修复机制 DNA复制的准确性 遗传信息复制的过程中，会不会出错呢？ 进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。 1、基因突变的实例 ①镰状细胞贫血 【资料1】镰状细胞贫血（又称镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧和肌肉疼痛,经过检查发现, 他的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。后来人们把这种病称为镰状细胞贫血。 正常红细胞 镰状红细胞 1、基因突变的实例 【资料2】美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。经过分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。 【资料3】1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。 1、基因突变的实例 正常血红蛋白β链部分氨基酸序列 镰状血红蛋白β链对应氨基酸序列 赖氨酸 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 缬氨酸 谷氨酸 1.图中氨基酸发生了什么变化？ 谷氨酸 缬氨酸 1、基因突变的实例 GUGCACCUGACUCCUGUGGAGAAG GUGCACCUGACUCCUGAGGAGAAG 正常碱基序列片段（mRNA） 异常碱基序列片段（mRNA） 赖氨酸 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 缬氨酸 谷氨酸 血红蛋白部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列 1、基因突变的实例 2．研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解，请你完成图解。想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？ GAG CTC GG CC GG GG DNA mRNA 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 蛋白质 正常 异常 1、基因突变的实例 GAG CTC GTG CAC DNA mRNA GAG GUG 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 蛋白质 正常 红细胞 正常 异常 镰状 GAG CTC GG CC GG GG DNA mRNA 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 蛋白质 正常 异常 这种疾病能遗传吗？怎样遗传呢？ 1、基因突变的实例 这种疾病能遗传吗？怎样遗传呢？ DNA分子中的碱基对发生变化 mRNA分子中的碱基对发生变化 相应的氨基酸发生变化 相应的蛋白质发生变化 红细胞形态发生改变 直接原因 根本原因 镰状细胞贫血 分子水平 细胞水平 个体水平 突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传给下一代。 1、基因突变的实例 正常 脯氨酸 缬氨酸 缬氨酸 甘氨酸 谷氨酰胺 赖氨酸 天冬氨酸 赖氨酸 CACCAACCAGTCTTTCTATTCGGT GUGGUUGGUCAGAAAGAUAAGCCU DNA mRNA 3.如果一个基因发生碱基的增添或者缺失，氨基酸序列是否也会改变？对应的性状呢？ 缬氨酸 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 精氨酸 终止 CACCAACGTCTTTCTATTCGGT GUGGUUGCAGAAAGAUAAGCCU DNA mRNA 乳腺癌 氨基酸序列会改变，性状也会改变