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

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？ 衡阳市第八中学 高一生物备课组 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 衡阳市第八中学 高一生物备课组 一、基因突变的实例 ——镰状细胞贫血 [资料1] 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。 镰状细胞不灵活，不容易改变形状，它们中的许多穿过你的血管时会破裂。镰状细胞通常只持续10到20天，而不是正常的90到120天。镰状细胞也可能粘附在血管壁上，造成堵塞，从而减慢或停止血液流动。 衡阳市第八中学 高一生物备课组 3 [资料2]1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。 [资料3]1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。 正常红细胞的氨基酸序列 异常红细胞的氨基酸序列 一、基因突变的实例 ——镰状细胞贫血 衡阳市第八中学 高一生物备课组 4 请查阅密码子表，完成镰状细胞贫血病因的图解。 想一想，该病形成的直接原因是什么？根本原因是什么？ 镰刀型贫血形成的原因 谷氨酸正常 缬氨酸异常 DNA mRNA 蛋白质 转录 翻译 A U A T 直接原因：血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 根本原因编码血红蛋白的基因的碱基对发生替换 衡阳市第八中学 高一生物备课组 ┯┯┯┯┯┯ＡA T ＴＧＣ ＴT A A ＣＧ ┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯┯ＡA T C ＧＣ ＴT A G ＣＧ ┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯┯ＡA T ＴＧＣ ＴT A A ＣＧ ┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯┯┯ＡA T Ｔ T ＧＣ ＴT A A A ＣＧ ┷┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯┯ＡA T ＴＧＣ ＴT A A ＣＧ ┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡA T ＧＣ ＴT A ＣＧ ┷┷┷┷┷ 替换 缺失 增添 基因突变的概念： DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 增添 缺失 替换 基因结构 衡阳市第八中学 高一生物备课组 1、基因突变使基因的“位置”或“数目”发生改变？ 不会 基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置和数量。 基因突变的结果 产生了新基因 真核生物：产生等位基因； 原核生物、病毒：产生新基因 a A 同源染色体 隐性突变 显性突变 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 2、基因突变的时间呢？ 主要发生在分裂间期（DNA复制时） 此时，DNA双螺旋打开，稳定性大大降低，易受到外界因素的干扰而发生复制错误 3、基因突变一定能够遗传给后代吗？ 生殖细胞突变 将遵循遗传规律传递给后代 体细胞突变 一般不能遗传，如癌变。 配子中发生基因突变 体细胞中发生基因突变 有些植物可以通过无性生殖遗传 类型 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 4、碱基对的三种方式改变方式对性状的影响相同吗？ ①碱基对替换一定会导致蛋白质的结构改变吗？ 甲 乙 丙 丁 基因序列发生碱基的替换，不一定引起蛋白质结构的改变（密码子的简并性） 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 若插入C 结论：转录时造成插入或缺失点以后的碱基序列发生改变，进而导致多肽的长度以及氨基酸序列发生改变。 4、碱基对的三种方式改变方式对性状的影响相同吗？ 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 由于密码子的简并性， 只改变1个氨基酸可能不改变性状 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 4、碱基对的三种方式改变方式对性状的影响相同吗？ 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 5、基因突变通过影响什么影响性状的改变？ (1)使肽链中氨基酸种类改变。 (2)基因突变可能引发肽链不能合成。 (3)肽链延长(终止密码子延后出现)。 (4)肽链缩短(终止密码子提前出现)。 以上改变会引发蛋白质结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。 思考与讨论： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 6、基因突变一定改变生物体的性状吗？ 不一定！ （1）隐性突变，AA→Aa （3）发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部分 基因 非基因 非基因 （2）密码子的简并性：突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 非编码区 非编码区 编码区 内含子：不能编码蛋白质 外显子：能编码蛋白质 （4）改变蛋