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

两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:你，你……,怎么回事? 为什么这种变异性状不能遗传给子代？ 分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。 母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容. 大笑话 真知识 这说明生物发生什么现象？ “心形”西瓜 红花的后代　变成了蓝紫色 “蓝紫色”倒挂金钟 性 状 基 因 + （改变） （改变） （改变） 生物的变异 1.不可遗传的变异 2.可遗传的变异 环境条件 ①基因突变 ③染色体变异 ②基因重组 什么是生物变异?以上两种变异有什么不同呢？ 来源 第五章基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 学习目标 01 02 03 通过以癌症为事例，归纳基因突变发生的原因，并认同癌症的危害和预防措施 （社会责任） 通过减数分裂的过程，理解基因重组形成的原因和对生物进化的意义 （科学思维） 结合基因突变实例分析，理解基因突变的概念，以及导致合成的蛋白质结构和生物性状的改变 (生命观念) 6 圆饼型红细胞 实例：镰刀型细胞贫血症 一、基因突变 1910年，芝加哥一位医生接待了一个严重贫血的黑人青年，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，人们称这种病为镰状细胞贫血。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成镰状。病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。 镰刀型红细胞 血红蛋白 异常 正常 氨基酸 缬氨酸 谷氨酸 mRNA GUA GA A DNA CAT GTA CTT GAA 直接原因 根本原因 替换 替换 结合基因表达的过程进行分析 实例：镰刀型细胞贫血症 一、基因突变 除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？ 增添 缺失 替换 1.基因突变的概念： DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构 的改变，叫做基因突变。 基因结构改变 产生 新基因 A A T T C G G C G A T C C G G C T A T A C G G C A T A T C G G C 请思考： 1、碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响谁最大？ 2、基因突变是否一定会引起生物性状改变？ 2.基因突变对生物性状的影响 小组探究 小任务2 以小组为单位展开活动，按照学案中三处箭头所指完成对DNA片段增添、缺失或替换一个碱基对，并分别记录下转录后的mRNA，通过查找密码子表（教材P65），确定肽链中氨基酸的排列顺序， 展示点评 ② ① T G C G T A T A G A C G C A T A T C DNA mRNA A C G C A U A U C 肽链 苏氨酸---组氨酸----异亮氨酸 ③ 苏氨酸:ACU/ACC/ACA/ACG 组氨酸:CAU/CAC 异亮氨酸AUU/AUC/AUA 酪氨酸:UAU/UAC 丝氨酸:AGU/AGC 精氨酸:CGU/CGC/CGA/CGG 已知部分氨基酸对应密码子 ①.增添或缺失一般对性状的影响较大； 基因突变不一定改变生物性状； （因为密码子具有简并性； ②.发生在生殖细胞的突变，可遗传给后代； 若发生在体细胞，一般不遗传，某些植物可利用无性繁殖遗传给后代。 如：AA Aa 或发生隐性突变） 2.基因突变对生物性状的影响 肿瘤细胞 正常细胞为什么会转化成癌细胞？ 癌细胞 正常细胞 原癌基因 抑癌基因 突变 突变 癌基因 失去抑制作用 不能控制 （致癌因子的作用） 不受控制，恶性增殖 我突变了可不要怪我，谁叫你抽那么多烟！嘻~~ 不用怕，还有我呢！癌基因，我给你两个选择，是让我修复你，还是我干掉你整个细胞 哼，这下抑癌基因你也突变了，看谁还能管得到我，嘻~~ 晕，兄弟，这下完了，看来我也帮不了你了，你好自为之吧，佛主保佑你~阿门！ 3.基因突变的原因： 外因 内因 —— X射线、紫外线等 ①物理因素 —— 亚硝酸、碱基类似物等 ②化学因素 —— 某些病毒 ③生物因素 ① DNA复制偶尔发生错误 ② DNA碱基组成发生改变 诱导 诱发突变 自发突变 4. 基因突变的特点： 普遍性 随机性 不定向性 低频性 多害少利性 小任务3 结合课前预习和教材（P82）内容，完成下面连线 任何生物都可发生 可以发生在个体发育的任何时期； 可以发生在细胞内任何DNA分子上； 可以发生在DNA分子的任何部位 1个基因可突变成1个以上等位基因 自然条件下发生频率很低(10-5～10-8) —通常会打破生物对环境的适应性 A a1 a2 a3 a5 a7 a8 a6 a4 形成新性状 基因突变 生物变异的根本来源 产生新基因 生物进化的原始材料 (等位基因的来源） 5. 基因突变的意义： 17 P × 黄色圆粒 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 个体数： 315 108 101 32 比值： 9 : 3 : 3 : 1 F2 黄色圆粒 黄色 皱粒 绿色圆粒 × 表现型 回顾孟德尔的豌豆杂交实验 性状的“自由组合现象” “一猪生九仔，连母十个样” A A B a a b B b A A B a a b b B ①交叉互换型 可产生的 配子类型： AB和ab 重组后新增的配子类型： Ab和aB 减Ⅰ前期 （四分体时期） 非姐妹染色单体的交换 带来的等位基因的交换。 回顾减数分裂过程 A D a d ②自由组合型 Ad和aD AD和ad A D a d 非同源染色体上的非等位基因可自由组合。 回顾减数分裂过程 减Ⅰ后期 1. 概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性 状的基因的重新组合。 2. 类型： ② 减Ⅰ后, 自由组合型 ① 减Ⅰ前, 交叉互换型 二、基因重组 3.基因重组的意义：(结合教材P83页“思考与讨论) ①.生物变异的来源之一； ②.生物多样性的重要原因之一； ③.对生物进化有重要意义。 基因重组有新基因的产生吗？ 没有，基因重组只是原有基因的重新组合，产生了多种多样基因型的配子，雌雄配子随机结合，故能使后代产生多样化的性状。 三、基因突变和基因重组的比较 比较项目 基因突变 基因重组 本质结果 基因结构改变 产生新基因 控制不同性状的基因重组 产生新的基因型 时 间 主要在间期 减Ⅰ前期、减Ⅰ后期 意 义 变异的根本来源 进化的原始材料 变异的来源之一 生物多样性重要原因 适用范围 所有生物 真核生物有性生殖中 联 系 ①.都可产生可遗传的变异，为进化提供原材料 ②.都产生新基因型，可能产生新的表现型 课堂检测 完成教材P85页的练习与应用 Lavf58.51.100 $$