5.1 基因突变和基因重组（第1课时）（课件）-2023-2024学年高一生物同步备课资源包（人教版2019必修2）

教学课件 人教版高中生物必修二 基因突变和基因重组 （第1课时） 1 学习目标 1、掌握基因突变的定义和基本原理，能准确解释基因突变的科学概念。 2、识别并理解导致基因突变的主要外部和内部因素，如物理因素、化学因素、生物因素以及DNA复制过程中的错误。 3、理解基因突变的特点，包括随机性、不定向性、低频性和多害少利性，并能举例说明。 4、明白基因突变对蛋白质结构、功能以及生物性状可能产生的影响，并能分析具体实例。 5、了解细胞癌变的基本过程，包括癌细胞的特征、形成原因以及癌变的预防。 2 目录 1、情境导入 2、基因突变的实例和概念 3、基因突变的原因、特点和意义、应用 4、基因突变对蛋白质、生物性状和后代的影响 5、细胞的癌变 6、当堂练习 7、课堂小结 情境导入 正常红细胞 镰状红细胞 资料1 镰状细胞贫血（又称镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现, 他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。后来人们把这种病称为镰状细胞贫血。 课堂新知一：基因突变的实例和概念 课堂新知一：基因突变的实例和概念 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？ 课堂新知一：基因突变的实例和概念 分析：正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代； 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； 课堂新知一：基因突变的实例和概念 教材P85： 课堂新知一：基因突变的实例和概念 圆饼 镰刀 谷氨酸 缬氨酸 课堂新知一：基因突变的实例和概念 根本原因是________________。 基因突变（碱基对替换） 资料 2、3 正常血红蛋白β链部分氨基酸序列 镰状血红蛋白β链对应氨基酸序列 资料2：1949年，美国化学家鲍林将镰状细胞贫血患者和正常人的血红蛋白分别进行电泳，结果如图。 资料3：1956年，英格拉姆等科学家用酶将正常血红蛋白和镰状血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置明显不同。 课堂新知一：基因突变的实例和概念 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 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 概念 可发生在生物个体发育的任何时期。但主要发生在　 过程中，如：真核生物——主要发生在　　　　　　　　 。 DNA分子复制 细胞分裂前的间期 课堂新知一：基因突变的实例和概念 基因A 基因B 非基因片段 判断：①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变(　　) ②基因突变改变了基因的数量和位置(　　) ③基因突变的结果一定是产生等位基因(　　) ④基因突变在光学显微镜下不可见(　　) × × × √ (基因数目和位置没有改变） 课堂新知一：基因突变的实例和概念 DNA双螺旋结构 碱基互补配对原则 错配修复机制 DNA复制的准确性 自然条件下DNA复制出错自发产生突变 内因 课堂新知二：基因突变的原因、特点和意义、应用 紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA； 亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基； 物理因素 化学因素 生物因素 某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA； RNA RNA DNA DNA DNA 提高突变频率 内因 外因 课堂新知二：基因突变的原因、特点和意义、应用 紫外线(UV) 形成嘧啶二聚体 复制停止或碱基错配 基因突变 UV ——物理因素 基因突变的原因 在紫外线照射下，DNA分子可能发生多种形式的结构改变，从而导致基因突变。 课堂新知二：基因突变的原因、特点和意义、应用 ——化学因素 基因突变的原因 碱基类似物 参与DNA分子复制 复制或转录出错 基因突变 T A T* A A T* T G 注：T*为胸腺嘧啶类似物 亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基。 课堂新知二：基因突变的原因、特点和意义、应用 ——生物因素 基因突变的原因 某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。 RNA RNA DNA DNA