5.1 基因突变和基因重组-2023-2024学年高一生物下学期备课小能手优质教学课件（人教版2019必修2）

必修二 第五章 第1节 教师： 第1节　基因突变和基因重组 指子代与亲代表现一样的现象。 遗传： 变异： 是指亲子间和子代个体间的差异。 2 表现型　　　 基因　　　　 环境　　　 生物体内遗传物质没有改变 诱因 改变 基因重组 染色体变异 基因突变 遗传物质发生改变 ②可遗传变异 ①不可遗传变异 变异的类型 果蝇白眼性状 3 一、基因突变的实例 （一）镰刀型细胞贫血症 正常红细胞 镰状红细胞 [资料] 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰状细胞贫血症。 4 1 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 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 …… …… 正常血红蛋白 异常血红蛋白 ①直接病因： 思考：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？ 血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。 分析镰状细胞贫血形成的原因： 5 A G G C T C A G G U G G C C A G G T 正常 异常 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白 DNA 转录 mRNA 翻译 想一想这种疾病能否遗传?怎样遗传? 能。亲代通过生殖过程把基因传给子代。 ②根本病因： 基因中碱基对的替换。 分析镰状细胞贫血形成的原因： 1.概念： 替换 A A T T C G G C G A T C C G G C 增添 A A T T C G G C T A T A C G G C A T 缺失 A A T T C G G C A T C G G C 2.发生时间： 基因突变 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。 主要在细胞分裂前的间期 基因1 基因2 基因3 基因4 7 基因突变一定改变生物体的性状吗？ 不一定。 （1）隐性突变，AA→Aa （3）性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。 （2）密码子的简并性 注意：基因突变是分子水平的改变，无法在显微镜下观察。 3.基因突变的影响 8 基因突变一定会遗传给后代吗？ 不一定。 基因突变 发生在 配子中 发生在 体细胞中 通过有性生殖传递给后代 一般不能遗传 有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。 植物组织培养 3.基因突变的影响 9 讨论：1.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？ 3.根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？ （二）细胞癌变 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 原癌基因 相应蛋白质活性过强 突变或过量表达 抑癌基因 蛋白质活性减弱或失去活性 突变 细胞癌变 控制细胞正常的生长和增殖。 抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。 癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因） ①适宜条件下，可无限增殖 ②形态结构发生显著变化 ③细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，容易分散和转移 正常的成纤维细胞 癌变后的成纤维细胞(球形) 癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？ 海拉(Hela)细胞 二、基因突变的原因 内因: 诱发突变的外因： 自然条件下DNA复制偶尔出错 物理因素: 紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA； 化学因素: 亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基； 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 癌症的预防与治疗 ①预防： ②诊断： ③治疗： 远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。 病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。 手术切除、化疗和放疗等。 诱变育种 ①原理：  ②优点： ③缺点： ④举例： 提高突变率，创造生物新品种。 有利变异少，需大量处理实验材料； 太空椒、青霉素高产菌株 运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子和幼苗，诱发基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。 【萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，基因突变主要发生在DNA复制】  基因突变 三、基因突变的特点 基因突变在生物界是普遍存在的。 1.普遍性： 白化病 豌豆的皱缩 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上、同一个DNA分子的不同部位。 2.随机性： 资料：果蝇红眼基因可以往不同