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（2019）必修2

两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:你，你……,怎么回事? 为什么母青蛙这种变异性状不能遗传给子代？ 分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。 母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容. 大笑话 真知识 什么是生物变异？ 生物的变异 不可遗传的变异 ：环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变 （细胞内遗传物质改变） 基因突变 基因重组 染色体变异 可遗传的变异 变异类型 第五章基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 重达300斤的太空南瓜 请欣赏： 太空黄瓜 太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比 我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：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： 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。 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，也可能既无害也无益。 情景材料一： 1.航天育种的生物学原理是什么？ 正常红细胞 镰状红细胞 一 基因突变的实例 1910年，芝加哥一位医生接待了一个严重贫血的黑人青年，检查发现他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰状细胞贫血。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成镰状。病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。 情景材料二：镰状细胞贫血 镰状贫血的病因是什么？ 正常人：mRNA片段的碱基序列及氨基酸序列 镰状细胞贫血：mRNA片段的碱基序列及氨基酸序列 一 基因突变的实例 分析镰状细胞贫血形成的原因 ①直接病因： 为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢？结合基因表达的过程进行分析其根本原因？ 血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 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。 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。 7 正常人 镰状细胞贫血患者 正常的 血红蛋白 谷氨酸 缬氨酸 翻译 正常mRNA A 异常 血红蛋白 异常血红蛋白基因 转录 A T 异常mRNA 翻译 U 正常血红蛋白基因 转录 模板链 根本原因： 碱基对替换 一 基因突变的实例 小结：用自己的语言描述一下镰状细胞贫血的原因 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA中的碱基（密码子)改变 基因中的单个碱基对的替换 除了碱基对的替换，基因中的碱基对是否还会发生其他方式改变？ 试试你的记忆力 两个同学为一组，一个同学趴在桌子上，另一个同学负责记忆下列文字，然后用手势告知队友，队友记下来后以文字形式写到纸条上。 例：下上左左上下下右上右下 对照模板分析正误，对错误进行分类 上述过程是否也会发生在DNA复制过程中？ 上左左右左下上右下上右 1.基因突变的定义： DNA分子中发生碱基的_______、______或_____，而引起的基因_______的改变，叫作基因突变。 替换 增添 缺失 碱基序列 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 二 基因突变 2.发生时间： 通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 ✮非基因片段序列改变不属于基因突变 3.结果： 11 Q: 基因突变会改变基因的数目和位置吗？ 基因突变产生新基因，但不会改变染色体上基因的数量和位置 基因突变是基因内部碱基的种类和数目的变化，但一条染色体上的基因的位置和数量并未改变 碱基 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列 增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 思考2：基因突变时，增添一个碱基和增添三个碱基结果相同吗？ 不相同，增加或缺失3N个碱基对影响可减小 CCTGTGGTC GGACACCAG CCTGGGTC GGACCCAG CCTGACGGTC GGACTGCCAG 思考1：基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？ CCTGAGGTC GGACTCCAG CCUGAGGUC CCUGACGGUC CCUGUGGUC CCUGGGUC DNA ···A U C C G C··· ··· A U U