5.1 基因突变和基因重组-【精准备课】2022-2023学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019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 例：以下几种变异是如何形成的？可以遗传么？ 1.水毛茛叶片在水中和空气中相差很大。 2.将长翅果蝇幼虫放在35℃-37℃环境中6-24小时后，得到一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍为长翅果蝇。 3.由于水肥充足，小麦出现粒大穗多的性状。 4.晒太阳使皮肤变黑。 由于环境改变后造成了性状的改变，遗传物质未改变，不能将改变的性状传递给后代。 5.白化病、色盲、镰刀型血细胞贫血症 遗传物质改变，改变的性状可以传递给后代。 变异 可遗传变异 不可遗传变异 基因重组 染色体变异 基因突变 由环境引起，遗传物质没有改变，不能遗传给后代。 遗传物质发生了改变，能遗传给后代 来源 是DNA中碱基对替换引起的，从而基因的结构发生了改变。 性状 谷氨酸 … … C T T G A A … … … … DNA G A A … … mRNA 蛋白质 G U A … … … … 缬氨酸 C A T G T A … … … … …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—… 一、基因突变的实例 复制 某种原因 正常基因 突变基因 镰状细胞贫血 突变后的DNA复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传给后代。 ATCCGTAGGC 缺失 （正常DNA片段） 替换 增添 AACCGTTGGC ATTCCGTAAGGC A　CCG T GGC 1 2 3 4 5 DNA中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因结构的改变。 －－基因突变 基因突变可以是在DNA分子水平上的改变，导致性状的改变。 Ａ Ａ 甲 乙 丙 丁 生物性状不一定改变 结论: 发生基因突变后，一定会引起生物性状的改变么？ 模板 一种氨基酸可以由多个密码子决定。 原因: 细胞的癌变 结肠癌 结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤，结肠癌与人们食用红肉（如牛肉）有着很大的相关性，主要与高脂肪和低纤维素饮食有关。好发于直肠与乙状结肠交界处。 结肠癌发生的原因 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么？ 3.与正常细胞相比，癌细胞具有哪些特点？ 从基因角度看，结肠癌发生的原因是相关基因（抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因II、抑癌基因III）发生了突变。 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。 无限增殖 形态结构发生显著变化 细胞膜上糖蛋白等物质减少 细胞之间黏着性显著降低 容易在体内分散和转移等。 图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。 结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 4.什么是原癌基因和抑癌基因？对癌的形成有什么影响？ 原癌基因和抑癌基因都是在细胞生长、增殖调控中起重要作用的基因。 正常情况下，存在于基因组中的原癌基因处于低表达或不表达状态，并发挥重要的生理功能。一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质激性增强，就可能引起癌变。 原癌基因存在于正常细胞中，可调节细胞周期，能控制细胞分裂和细胞生长，维持正常的细胞功能。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的。 抑癌基因是阻止细胞不正常增殖。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。一旦突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 基因突变又可以是在基因水平上的改变，导致性状的改变。 基因突变的本质是： 基因结构改变，产生了新基因和新性状，产生了新的基因型和表现型。 通常会引起生物性状的改变 发生基因突变的原因 物理因素 化学因素 生物因素 X射线、激光等损伤DNA 亚硝酸、碱基类似物等改变核酸的碱基 病毒、某些细菌等的遗传物质影响细胞的DNA 内因： 自然条件下，在没有外来因素影响时，DNA复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。 外因： 基因突变的特点 （1）普遍性 （2）随机性 棉花的短果枝、水稻的矮杆、糯性，果蝇的白眼、残翅，人的色盲、白化病。 A、可发生于生物体的任何细胞和生物个体发育的任何时期。 B、可发生在不同的DNA上或同一DNA不同部位。 C、常常发生在细胞分裂间期DNA复制时。 D、在个体发育过程中，基因突变发生时期越迟，生物体表现突变的部分越少；如：花芽和叶芽 E、突变发生在生殖细胞，可能通过受精作用遗传给后代，导致后代产生突变；若发生在体细胞，一般不能传递给后代，但可以通过无性繁殖传给后代。 （3）不定向性 一个基因可以向多个方向发生突变，产生一个以上的等位基因。 A+ 灰色 AY 黄色 a 黑色 黑老鼠 灰老鼠 黄老鼠 （4