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5章 基因突变及其他变异 必修一P35:核酸的作用 遗传：自子代与亲代在形态、生理等方面相似的现象 变异：子代与亲代，同一物种之间一般都或多或少存在一些不同的特征 表现型 = 基因型 + 环境 决定 影响 变异能否遗传? 变异能否遗传? 可遗传变异 生物变异 不可遗传变异 由于生殖细胞内遗传物质改变 生物体内的遗传物质变化 仅环境因素影响 × 来源 基因突变 基因重组 染色体变异 5.1基因突变和基因重组 基因突变的原因是什么? 细胞癌变的原因是什么? 基因突变和基因重组有哪些重要意义? 1.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.基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无利。 基因突变实例 镰状细胞贫血 ①直接原因（蛋白质）： ②根本原因（DNA）： 血红蛋白的肽链上氨基酸替换→蛋白质结构改变 病因分析： 血红蛋白基因上碱基对T-A→A-T 基因突变实例 A A T T 能遗传，亲代通过生殖过程把基因传递给子代的。 镰状细胞贫血 氨基酸序列也会发生改变，对应的性状肯定会改变。 基因突变的概念 ┯┯┯┯ ＡＡＧＣ ＴＴＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＴＧＣ ＴＡＡＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ 替换 增添 缺失 基因突变实例 细胞的癌变 原癌基因和抑癌基因发生基因突变 癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。 基因突变实例 细胞的癌变 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。 抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 正常成纤维细胞 癌变成纤维细胞 基因突变易错点： 基因突变是DNA分子水平变化 光学显微镜无法观察检测 镰性细胞贫血症可通过光学显微镜观察红细胞形态判断 基因结构的改变：基因内部碱基（脱氧核苷酸）的数量、排列顺序 基因突变一定改变遗传信息 基因突变不改变基因数量、位置 DNA分子的无遗传效应区发生碱基对变化不会造成基因突变 RNA病毒的RNA中发生碱基的变化→基因突变 思考：DNA的结构比较稳定，什么时候容易出差错？ DNA复制时，部分双链解开，结构稳定性↓。易受外界因素干扰→复制出差错→碱基对改变→遗传信息改变 发生概率：10-5~10-8 基因突变发生的时间： 生命过程中任意阶段 一般主要发生在细胞分裂前的间期 基因突变的原因： 1.内因： 2.外因： DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误。 （自发产生，频率低） 物理因素 化学因素 生物因素 紫外线 X射线 其他各种辐射 亚硝酸 碱基类似物 某些病毒 基因突变的特点： ①普遍性 ②随机性 ③不定向性 ④低频性 ⑤多害少利性 生物界普遍存在（真核、原核、病毒） 可发生在 不同时间 不同位置 一个基因可向不同方向突变，产生一个以上的等位基因 自然状态下，突变率很低 少利并不是无利、也可以机务害又无利 基因突变的意义： ①产生新基因的途径 ②生物变异的根本来源 ③生物进化的原始材料 1.概念：基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 基因重组 ①非同源染色体上的 非等位基因自由组合（减数分裂Ⅰ后期） A a b B A a B b Ab和aB AB和ab 2.发生时间 ②同源染色体上的 非姐妹染色单体之间的交叉互换（四分体时期） 2.发生时间 3.基因重组的意义: 有性生殖过程中的基因重组,使配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，出现各种不同的性状组合的个体，有利于物种在一个无法预测将来变化的环境中生存。由此可见，基因重组也是生物变异的重要来源之一，对生物的进化具有重要意义。 我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。 与社会的联系 比较项目 基因突变 基因重组 定义 时期 类型 结果 意义 应用 碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变 有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合 分裂前的间期复制过程 减数分裂Ⅰ前期、后期 自发突变、诱发突变 自由组合、染色体互换 产生新的基因 产生新的基因型 生物变异的根本来源 生物变异的来源之一 诱变育