3.1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（2019）必修2

积极思维：航天育种技术的原理是什么？ 1、随着科学技术的发展，人类探索外部世界的活动由陆地延伸到海洋、拓展到太空。太空环境的特点是高洁净、高真空、微重力、多种宇宙射线等。 2、2006年9月9日15时，我国自行研制的“实践八号”航天育种卫星，由“长征二号丙”运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。这是我国第一颗专门服务于农业科技、应用于航天育种的卫星。卫星上装载水稻、麦类、玉米、棉麻、油料、蔬菜、林果、花卉、微生物菌种等多种材料。 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。具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力（或无重力）的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。 思考：航天育种的生物学原理是什么？ 为什么会出现新的性状组合？ F1 P × YYRR yyrr F2 YyRr Y_R_ 9 yyR_ 3 yyrr Y_rr 3 1 积极思维： 4 第二节 基因突变和基因重组 一、基因突变的实例：镰状细胞贫血/镰刀型细胞贫血症 1、1904年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰状细胞贫血，也叫镰刀型细胞贫血症，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 2、镰状细胞贫血形成的原因 正常红细胞 镰刀状红细胞 阅读教材P85，回答下列问题： （1）镰状细胞贫血的直接病因是？ （2）镰状细胞贫血症的根本病因是？ 分析：正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代； 直接病因：蛋白质是生命活动的主要体现者，也是生命活动的主要承担者，红细胞形态异常，血红蛋白结构是否发生改变呢？ —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸— —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸— 正常血红蛋白： 异常血红蛋白： 镰状细胞贫血的直接病因是： 正常血红蛋白上的谷氨酸被缬氨酸取代/血红蛋白的结构异常； 性状 圆饼状红细胞 镰刀型红细胞 蛋白质 正常血红蛋白 异常血红蛋白 mRNA …谷氨酸 … …缬氨酸 … G A A … … G U A … … DNA 控制血红蛋白合成的基因发生了突变/控制血红蛋白合成的基因中发生了一个碱基对的替换； 镰状细胞贫血的根本病因是： 根本病因： 替换 教材P85： DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起基因碱基序列的改变； 二、基因突变 1、概念： ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷ 增添： 缺失： 替换： ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ 判断：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的DNA碱基序列的改变，称为基因突变（ ） × 积极思维：1、DNA中碱基对的替换、增添或缺失,哪种变化对生物的影响小? 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 注：若突变点增添或缺失的碱基对数是3的倍数时，不影响突变位点后的密码子，所以造成的影响较小； 小 大 大 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 积极思维：基因突变一定引起生物性状改变吗？ 不一定 ①密码子的简并性：一种氨基酸可由多种密码子编码； ②隐性突变：如AA→Aa； ③在基因的非编码区发生突变； 外显子：能够编码蛋白质的序列； 内含子：可转录， 但不能编码蛋白质的序列； 2、基因突变发生时期： 一般发生于DNA复制过程中；（DNA解旋，结构不稳定） ①有丝分裂间期：体细胞基因突变，一般不能通过有性生殖传给后代； ②减数分裂前的间期：生殖细胞（配子）基因突变，可以通过受精作用传给后代； 判断： ①基因突变一定改变了遗传信息（ ） ②基因突变一定改变了基因结构（ ） ③基因突变在光学显微镜下一定看不到（ ） ④基因突变只能是替换、增添、缺失一个碱基对（ ） ⑤基因突变一定会导致性状发生改变（ ） ⑥基因突变一定会遗传给后代（ ） ⑦发生在体细胞中的突变也可传递给子代（ ） √ √ × × × × √ （植物组织培养） 3、基因突变的类型和原因： 腌制菜 HPV病毒 多环芳烃 黄曲霉素 CT 3、基因突变的类型和原因： 紫外线、X射线等； 亚硝酸盐、碱基类似物等； 某些病毒； DNA分子复制时偶尔发生错误； （内因） ①诱发突变 ②自发突变： （外因） 物理因素