5.1基因突变和基因重组课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 基因突变和基因重组 第5章 基因突变及其他变异 不遗传的变异： 可遗传的变异： 基因重组 基因突变 染色体变异 由环境因素造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状一般不能进一步遗传给后代。 由于遗传物质发生改变引起的变异 变异 汉水丑生侯伟作品 一、导入新课 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。 思考： 航天育种的生物学原理是什么？ （一）基因突变的实例 资料：镰状细胞贫血 镰状细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。患者红细胞是弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。 该病主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高。 正常红细胞 镰状红细胞 4 正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。 缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸 缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸 1 2 3 4 5 6 7 （正常血红蛋白） （异常血红蛋白） [探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？ 直接原因 A U A T [探究]谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？ _____原因 A T T A 替换 根本 镰刀型细胞贫血症是由______________________引起的一种遗传病。 病因： DNA分子中碱基对替换 二、讲授新课 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？ CCTGAGGTC GGACTCCAG CCTGTGGTC GGACACCAG CCTGACGGTC GGACTGCCAG CCTG GGTC GGAC CCAG 替换 增添 缺失 DNA （二）基因突变 这些碱基的变化导致基因突变 7 碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？ 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 蛋白质结构 不一定改变 (2)基因突变对蛋白质的影响 碱基对 对氨基酸序列的影响影响 范围 替换 增添 缺失 只改变1个氨基酸或不改变 不影响插入位置前的序列， 影响插入位置后的序列。 不影响缺失位置前的序列， 影响缺失位置后的序列。 小 大 大 碱基发生替换时，出现哪种情况会对蛋白质的相对分子质量的影响较大？ 碱基发生增添或缺失时，增添或缺失多少个碱基会对蛋白质的相对分子质量的影响较小？ 当突变后的基因转录的mRNA上终止密码子位置发生改变（提前或者延后出现） 三个 (3)基因突变对性状的影响 主要原因： ①突变可能发生在基因的非编码区。 ②密码子的简并性 ③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。 ④突变部位在内含子上。 原密码子 亮氨酸 U U A 突变密码子 U U G 基因突变不一定导致生物性状的改变 基因突变一定会导致基因结构改变，但蛋白质结构、性状不一定改变。 若发生在配子（减数分裂）中，将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在体细胞（有丝分裂）中，一般不能遗传。 特殊情况：植物体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传。 发生在有丝分裂间期的基因突变和发生在减数分裂前的间期的基因突变，有什么差别？ 处于什么时期的细胞最容易发生基因突变？ 通常发生在有丝分裂间期和减数分裂前的间期 发生时间： DNA复制时，双螺旋解开，DNA的结构不稳定，容易发生变化；DNA复制时，有时会发生碱基错配。 由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 1.基因突变的概念： （三）细胞的癌变 资料：结肠癌发生的简化模型 正常结肠上皮细胞 抑癌基因Ⅰ突变 原癌基因突变 抑癌基因Ⅱ突变 抑癌基因Ⅲ 突变 癌 癌细胞转移 1．从基因角度看，结肠癌