5.1 基因突变和基因重组(第一课时)（教学课件）-2023-2024学年高一生物下册同步备课课件（人教版2019必修2）

第五章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 第一课时 ——赵沐溪 1 基因突变的实例 基因突变的特点 基因突变的意义 基因突变的原因 基因突变和基因重组 目录 9d3b67dc-bbec-4369-98cc-7dbdd7f38e76.source.3.zh-Hans 2 1.航天育种的生物学原理是什么？ 2.如何看待基因突变所造成的结果？ 基因突变 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。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。 问题探讨 讨论： 通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变的概率，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，细胞分裂前进行DNA复制时，由于受到高辐射、微重力等影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变 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。 异常红细胞（镰状细胞贫血） 正常红细胞（两面凹圆盘状） 镰状细胞不灵活，不容易改变形状。它们中的许多穿过你的血管时会破裂。镰状细胞通常只持续10到20天，而不是正常的90到120天。 镰状细胞也可能粘附在血管壁上，造成堵塞，从而减慢或停止血液流动。 基因突变的实例——镰状细胞贫血 镰状细胞贫血是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状，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。 这种病的病因是什么呢？ 正常碱基序列片段（mRNA） 异常碱基序列片段（mRNA） 对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换。 G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C A A A G G G G G U G C A C C U G A G U U C C C U A 异常碱基序列片段（mRNA） 正常碱基序列片段（mRNA） A G G mRNA （DNA） U G G 正常 异常 C T C A G G C C A G G T 原因：编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变（发生了碱基对的替换），从而导致转录形成的mRNA序列也发生改变，最终使得编码的氨基酸改变，形成了异常的蛋白质。 思考讨论：链状细胞贫血形成原因分析： 从上面我们已经知道，碱基对发生替换会导致氨基酸序列发生改变。 那么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？ G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 插入一个碱基对后的mRNA A 缬氨酸 谷氨酰胺 脯氨酸 天冬氨酸 丝氨酸 终止 插入一个碱基对后的mRNA G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 插入二个碱基对后的mRNA A 缬氨酸 插入二个碱基对后的mRNA G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 G 谷氨酰胺 丙氨酸 终止 G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 插入三个碱基对后的mRNA A 缬氨酸 插入三个碱基对后的mRNA G U G C A C C U G A A A A A G G G G G U U C C C 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 G 谷氨酰胺 缬氨酸 U 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 若插入的三个碱基对刚好对应的是一个密码子又会怎样？ C C U G A A A A A G G G G G U U C C C G U G C A G U G C A C C U G A A A A A G