5.1基因突变和基因重组课件2023-2024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 2023/12/13 1 2023/12/13 2 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 第1节 基因突变和基因重组 一、基因突变的实例 基因突变的实例 正常红细胞 镰状的红细胞 2023/12/13 3 1、镰状细胞贫血症 早在 上世纪初期,有人在一例严重贫血的黑人血液中看到一种异型红细胞,形状象镰刀型,易破裂,就把此病叫做“镰刀型细胞贫血病”。后来证明是一种遗传病。 病因分析: 正常: 缬氨酸-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸 异常: 缬氨酸-脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸-赖氨酸 问题:病人的一条多肽链发生了什么变化: 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序 2023/12/13 4 思考与讨论:P81 (1)、图中5-2氨基酸发生了什么变化? (2)、完成右边栏的图解。 谷氨酸变成了缬氨酸 2023/12/13 5 (3)如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列也会发生改变,所对应的性状一般会改变。 这种疾病能遗传,是亲代通过生殖细胞把致病基因传给子代。 氨基酸 蛋白质 缬氨酸 谷氨酸 正常 异常 G G mRNA G G DNA C C G G C C G G A T A U 直接原因 根本原因 T A 突变 2023/12/13 6 镰刀型细胞贫血症的病因,它能否遗传?怎样遗传? 答: 病因:血红蛋白基因的一个碱基对发生了替换。 能遗传。 突变的DNA复制-减数分裂-生殖细胞-受精卵-下一代 2023/12/13 7 基因突变 这种变异的名称是什么? 2、基因突变的概念 发生在分子水平上的变异,DNA分子发生 碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。(基因结构的改变)。 -A T C G C- -T A G C G- -A A C G C- - T T G C G- -A C G C- -T G C G- -A T T C G C- -T A A G C G- 替换 缺失 增添 正常 2023/12/13 8 思考:基因突变一定都能传给后代吗? 答:不一定。 若基因突变发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。 P81倒第2-3行。 思考:若基因突变发生在体细胞呢?能遗传给后代吗? 答:若发生在体细胞,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变可通过无性繁殖遗传。 P81倒第1-2行 2023/12/13 9 质疑:为什么基因会发生突变呢? 二、基因突变的原因 (1)外因:(自然或人为的诱发突变-诱发突变) 物理因素:例如紫外线、X射线及其他辐射,- 能损伤细胞的DNA结构。 化学因素:例如亚硝酸、碱基类似物等,- 改变核酸的碱基。 生物因素:某些病毒的核酸,- 能影响宿主细胞的DNA。 (2)内因(自发突变): DNA分子复制 偶尔发生错误、DNA的碱基发生改变等。 2023/12/13 10 2023/12/13 11 思考: 基因突变容易发生在细胞的什么时期? DNA复制时 有丝分裂的间期 减数第一次分裂的间期 思考:基因突变有没有什么特点呢? : 基因突变的特点 ①普遍性: ②随机性: ③不定向性: ④突变频率低: ⑤有害性: 自然界的物种中广泛存在 可发生在个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA、同一DNA的不同部位。 一个基因可以向不同方向突变。 A a1、A a2 (等位基因) 生殖细胞的突变率:10-5-10-8 对生物生存多数有害,少数有利。 2023/12/13 12 2023/12/13 13 水稻矮秆 太空椒 2023/12/13 14 果蝇的白眼 正常眼 2023/12/13 15 鸡的卷羽 2023/12/13 16 白毛牛犊 三、基因突变的意义(P83倒1—2段) 产生新基因 是生物变异的根本来源 是生物进化的原始材料 2023/12/13 17 基因突变有些对生物生存有害,有些基因突变对生物有利。 2023/12/13 18 作业:学案导学 P113主干知识梳理 P115-116新知探究一 2023/12/13 19 3、细胞的癌变 结肠癌发生的原因 讨论 1、相关基因发生了突变,包括抑癌基因 、原癌基因、抑癌基因 、抑癌基因 。 2、健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。 3、癌细胞与正常细胞相比,具有的特点是呈球形、增殖快、容易发生转移等。 细胞癌变是多个基因突变的共同结果。 2023/12/13 20 人和动物的细胞中DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。 原癌基因:表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达,会导致相应蛋白质活性过强,引起细胞癌变。调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。 抑癌基因:表达的蛋白质能抑制细胞生长和增殖,或促进细胞凋亡这类基因突变,导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,引起细