5.1基因突变和基因重组第1课时课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第5章 基因突变及其他变异第1节 1 新课导入 生物的变异:生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。 生物变异的类型有哪些?都可以遗传吗? 1.水毛茛叶片在水中和空气中相差很大。 2.将长翅果蝇幼虫放在35 -37 环境中6-24小时后,得到一些残翅果蝇,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍为长翅果蝇。 3.由于水肥充足,小麦出现粒大穗多的性状。 4.晒太阳使皮肤变黑。 由于环境改变后造成了性状的改变,遗传物质未改变,不能将改变的性状传递给后代。 5.白化病、色盲、镰刀型血细胞贫血症 遗传物质改变,改变的性状可以传递给后代。 一、生物变异的类型 表现型 基因型 环境 不遗传的变异 诱因 (改变) (改变) (改变) 基因重组 染色体变异 基因突变 (遗传物质未发生改变) (遗传物质发生改变) 可遗传的变异 二、基因突变的实例 正常红细胞 功能正常 镰刀状红细胞 易破裂,使人患溶血性贫血 镰状细胞贫血:也叫镰刀型细胞贫血症,是一种遗传病。 1、请认真阅读课本内容,探究镰状贫血的病因是什么? 二、基因突变的实例 正常 功能 原因? 异常 形态 结构 二、基因突变的实例 正常碱基序列片段mRNA 异常碱基序列片段mRNA 血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 直接原因: 二、基因突变的实例 2、为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢?结合基因表达的过程进行分析其根本原因? 正常的血红蛋白 谷氨酸 缬氨酸 翻译 正常mRNA A 异常血红蛋白 异常血红蛋白基因 转录 A T 异常mRNA 翻译 U 正常血红蛋白基因 转录 模板链 碱基对替换 二、基因突变的实例 3、想一想这种疾病能否遗传?怎样遗传? 突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代。 4、除编码蛋白质的基因的碱基发生替换,还有什么情况会导致基因结构的改变? 二、基因突变的实例 (1)如果一个基因发生碱基的增添或者缺失,氨基酸序列是否也会改变?对应的性状呢? 正常 缬氨酸 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 精氨酸 终止 CACCAACGTCTTTCTATTCGGT GUGGUUGCAGAAAGAUAAGCCU DNA mRNA 乳腺癌 氨基酸序列会改变,性状也会改变。 三、基因突变的概念 1、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 2、发生的时间 通常发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 思考1:碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗? ①碱基对替换一定会导致蛋白质的结构改变吗? 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 基因序列发生碱基的替换,不一定引起蛋白质结构的改变(密码子的简并性)。 思考1:碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗? ②碱基对增添 若插入C 结论:转录时造成插入或缺失点以后的碱基序列发生改变,进而导致多肽的长度以及氨基酸序列发生改变。 思考1:碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗? 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 由于密码子的简并性, 只改变1个氨基酸或者不改变 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 小 大 大 思考2:基因突变通过影响什么影响性状的改变? (1)使肽链中氨基酸种类改变。 (2)基因突变可能引发肽链不能合成。 (3)肽链延长(终止密码子延后出现)。 (4)肽链缩短(终止密码子提前出现)。 以上改变会引发蛋白质结构和功能改变,进而引发生物性状的改变。 思考3:基因突变一定改变生物体的性状吗? (2)显性突变(aa Aa),生物性状改变。 (3)密码子的简并性,生物性状不一定改变。 (1)隐性突变(AA Aa),生物性状不改变。 思考4:基因突变一定会遗传给后代吗? 生殖细胞突变 将遵循遗传规律传递给后代 体细胞突变 一般不能遗传,如癌变。 配子中发生基因突变 体细胞中发生基因突变 有些植物可以通过无性生殖遗传 类型 思考5:基因突变是否可以直接用显微镜观察、检测? 思考6:基因突变是否使基因的“位置”或“数目”发生改变? 目前是无法通过直接利用显微镜观察DNA分子上碱基变化的情况。 基因突变仅改变了基因内部结构,产生了新基因,并未改变基因位置和数量。 A 同源染色体 A a 胃 胃癌