5.1 基因突变和基因重组（2024年优化版）-【生物一起课件】高中生物必修二同步PPT课件（人教版2019）

和基因重组 基因突变 授课人 / 一起做生物课件 人教版必修二 第五章 基因突变及其他变异 第一节 课程目录 生命观念 结合镰状细胞贫血的形成原因，理解基因突变导致合成蛋白质及其细胞功能的改变。 科学思维 构建基因突变的过程模型和基因突变对性状的影响。通过基因突变与生物性状的关系，提高归纳与概括的能力。 社会责任 通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施。 科学探究 课堂导入 遗传 指亲代与子代、子代与子代个体之间性状的相似性。 亲代与子代 子代与子代个体 子代与子代个体 课堂导入 变异 指亲代与子代、子代与子代个体之间性状的差异性。 亲代与子代 子代与子代个体 子代与子代个体 问题探讨 航天育种成果展 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？ 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。 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。 基因突变是如何产生的? 又是如何影响生物性状的呢？ 【1】基因突变的实例 实例一：镰刀型细胞贫血症 患者红细胞是弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。 镰状细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。 正常红细胞 镰状红细胞 这种病是怎样形成的呢？ 主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高！ 正常碱基序列片段（mRNA） 异常碱基序列片段（mRNA） 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 谷氨酸 缬氨酸 直接原因 红细胞β珠蛋白第六位谷氨酸被缬氨酸替代，形成异常的血红蛋白。 那么根本原因是什么呢？谁可以决定蛋白质？ 根本原因 基因中发生了一个碱基对的替换。 G A G C T C 谷氨酸正常 A 转录 翻译 正常DNA 正常mRNA 正常的血红蛋白 缬氨酸异常 翻译 异常DNA 异常mRNA 异常的血红蛋白 转录 T A U 正常人 镰状细胞贫血患者 碱基对替换 根本原因 直接原因 蛋白质结构改变 基因突变 这种变化可否遗传? 如何遗传？ 可以遗传 亲代通过生殖过程把基因传给子代 基因突变 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。 替换 增添 缺失 A T T A G C C G A T C G G C C G A T T A G C C G A T T A G C C G A T T A G C C G A T A T G C C G Gene Mutation 结果：产生新的等位基因。 基因突变 基因突变对后代的影响 处于什么时期的细胞最容易发生基因突变？ 通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传 （如：植物组织培养、块茎块根的繁殖，扦插、嫁接等。） 体细胞 （但一般不能传给后代） 生殖细胞（配子） （将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代） 基因突变 基因突变对性状的影响 基因突变一定会使性状改变吗？ U U A U U G 原密码子 突变密码子 亮氨酸 1 突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。 基因突变不一定导致生物性状的改变 2 3 基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。 基因突变 基因突变对性状的影响 基因突变一定会使性状改变吗？ 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添1个碱基 缺失1个碱基 小 大 大 只改变一个氨基酸或不变 不影响插入位置前的序列而 影响插入位置后的序列 不影响缺失位置前的序列而 影响缺失位置后的序列 【1】基因突变的实例 实例二：结肠癌——细胞的癌变 正常结肠上皮细胞 抑癌基因Ⅰ突变 原癌基因突变 抑癌基因Ⅱ突变 抑癌基因Ⅲ突变 癌 癌细胞转移 （1）从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、突变。 （2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因 吗？它们的作用是什么？ 正常细胞的DNA分子中都有原癌基因和抑癌基因。 【1】基因突变的实例 实例二：结肠癌——细胞的癌变 （2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？它们的作用是什么？ 原癌基因 相应蛋白质活性过强 细胞癌变 表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的 抑癌基因 蛋白质活性减弱或失去活性 细胞癌变 突变或过量表达 突变 表达的蛋白