5.1 基因突变和基因重组-2023-2024学年下学期高一生物互动课堂优质课件（人教版2019必修2）

5.1 基因突变和基因重组 变异可以遗传吗？ P79 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? 母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容. 基因突变 染色体变异 基因重组 表 型　　　 基因型　　　　 环境　　　 （改变） （改变） （遗传物质发生改变） （可遗传的变异） 生物变异类型判断关键：遗传物质是否改变 （不遗传的变异） （改变） （遗传物质未发生改变） （改变） 生物的变异： ▲注意：基因中碱基序列不发生改变，有时候也可通过表观遗传影响下一代。 问题探讨 生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。 2.仅环境因素引起的变异一定不能遗传（ ) 判断： 1.环境因素引起的变异不能遗传（ ) × × （表观遗传） 记 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： 1、航天育种的生物学原理是什么？ 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。 问题探讨 P80 基因突变如何导致生物性状改变？ 记 一.基因突变 1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，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。 1.实例： (1)镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 溶血性贫血 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。 正常碱基序列片段（mRNA） 异常碱基序列片段（mRNA） 缬氨酸 组氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 亮氨酸 苏氨酸 谷氨酸 缬氨酸 组氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 亮氨酸 苏氨酸 缬氨酸 图5-2 血红蛋白分子的部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列 谷氨酸为什么换成了缬氨酸呢？ mRNA上的密码子发生了改变 -镰状细胞贫血 -正常人 一.基因突变 1.实例： (1)镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 图中谷氨酸替换为缬氨酸。 1.图5—2中氨基酸发生了什么变化？ 正常人 镰状细胞贫血患者 血红蛋白部分氨基酸序列 血红蛋白基因 转录 mRNA 翻译 ……谷氨酸…… ……缬氨酸…… A A T U 病因分析： 血红蛋白 红细胞 正常 异常 易破裂，使人患溶血性贫血 → 多肽链中一个谷氨酸被缬氨酸替换 基因中发生了一个碱基对的替换 根本原因 直接原因 异常的血红蛋白在氧张力低的毛细血管区，血红蛋白会形成管状凝胶结构，如棒状结构，导致红细胞扭曲成弯曲的镰刀状。 记 记 正常人 镰状细胞贫血患者 血红蛋白部分氨基酸序列 血红蛋白基因 转录 mRNA 翻译 ……谷氨酸…… ……缬氨酸…… A A T U 病因分析： 血红蛋白 红细胞 正常 异常 易破裂，使人患溶血性贫血 → 异常的血红蛋白在氧张力低的毛细血管区，血红蛋白会形成管状凝胶结构，如棒状结构，导致红细胞扭曲成弯曲的镰刀状。 2. 想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？ 这种疾病能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。 CCTGAGGTC GGACTCCAG CCTGTGGTC GGACACCAG CCTGACGGTC GGACTGCCAG CCTG GGTC GGAC CCAG 替换 增添 缺失 DNA 讨论3.如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？ 一.基因突变 2.基因突变的定义： DNA分子中发生碱基的 、 和 ，而引起的 的改变。 增添 缺失 替换 基因碱基序列 P81 划 DNA ···A U C C G C··· ··· A U U C G C··· 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 mRNA ··· A T C C G C ··· ··· T A G G C G ··· 正常 ··· T A A G C G··· ··· A T T C G C··· 碱基对替换 精氨酸 碱基对替换一定会导致蛋白质的结构改变吗？ ①替换 结论：一个碱基对的替换可引起一个氨基酸的改变或者不引起氨基酸改变 （1）碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响谁最大？ 基因突变拓展： 基因突变拓展： 基因突变对蛋白质的影响： 碱基对 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 增添 大 不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列 （1）碱基