5.1基因突变和基因重组第1课时课件2022-2023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 学习目标： 1.掌握基因突变的概念、原因和意义。（重、难点） 2.结合实例，说明细胞癌变发生的原因。 （第1课时） 1 问题探讨 航天育种是指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。 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？ 通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。 2 1、基因突变的实例 一.基因突变 镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 1910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。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰状细胞贫血，也叫镰刀型细胞贫血症。 镰刀状红细胞 正常的红细胞 容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 自主学习一：基因突变的实例---镰状细胞贫血病因分析 阅读课本p80-81页，结合思考与讨论，思考回答以下问题：5min 1.镰状细胞贫血症的病因是什么？导致这种病的直接原因和根本原因是什么？ 2.什么是基因突变？基因突变发生在什么时候？基因突变有哪些类型？ 3.基因突变一定能够遗传吗？ 4.碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？ 1.镰状细胞贫血症的病因是什么？ 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：发生了氨基酸的替换（蛋白质空间结构改变） 一.基因突变 1、基因突变的实例 镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 正常红细胞 镰状红细胞 5 C T C G A G C T C G A G G A G G U G 谷氨酸 缬氨酸 碱基替换 蛋白质改变 正常 异常 DNA mRNA 氨基酸 转录 翻译 蛋白质 1、基因突变的实例 一.基因突变 镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 2.谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？ 根本原因：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。 ？ ？ ？ ？ 2.基因突变的概念： 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 DNA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。 思考：除了碱基的替换，还有什么情况可能导致基因结构的改变？ 一.基因突变 基因突变是可遗传的变异，那么是不是一定会遗传给后代呢？ 发生时期：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期 3、发生基因突变的时间 一.基因突变 分裂间期 一般只影响当代，不能遗传。 （但植物体细胞基因突变可以通过无性繁殖遗传） ①有丝分裂前的间期（发生在体细胞中） ②减数第一次分裂前的间期（发生在配子中） 遵循遗传规律随配子传递给后代 主要发生在DNA复制时期 思考：为什么在DNA分子复制时容易发生基因突变？ DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时结构不稳定，易导致碱基的数量或排列顺序发生改变，从而使遗传信息发生改变。 A A C C G　C··· 天冬酰胺 DNA A U C C G C ··· 异亮氨酸 精氨酸 mRNA A T C C G C ··· T A G G C G ··· 正常 T T G G C G ··· A A C C G C ··· 碱基对替换 精氨酸 思考讨论：4.碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？ DNA A U C C G C ··· A U U C G C··· 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 mRNA A T C C G C ··· T A G G C G ··· 正常 T A A G C G ··· A T T C G C ··· 碱基对替换 精氨酸 当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化。 替换：基因碱基序列改变，蛋白质中的氨基酸序列只改变1个 或不改变。 DNA A U C C G C ··· A C C G C ··· 苏氨酸 丙氨酸