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（2019）必修2

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。 变异能否遗传？ 问题探讨 通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？ 不可遗传的变异 问题探讨 红花的后代　变成了蓝紫色 可遗传变异 蓝紫色花的　后代仍是蓝紫色 问题探讨 可遗传变异： 由细胞内遗传物质的改变所引起的变异。 不可遗传变异： 由环境的影响造成， 没有引起遗传物质的变化 基因突变 基因重组 染色体变异 三种来源: 变 异 问题探讨 学习目标： 1.基因突变（重难点）； 2.基因重组（重点）。 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，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症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀状。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。 1.实例 : 镰状细胞贫血症 一、基因突变 问题:正常血红蛋白究竟出了什么问题？ 正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代 CCTGAGGTC GGACTCCAG CCTGTGGTC GGACACCAG CCTGACGGTC GGACTGCCAG CCTG GGTC GGAC CCAG 替换 增添 缺失 DNA DNA分子中发生碱基的 、 和 ，引起的 的改变。 2.基因突变的概念 替换 增添 缺失 基因结构 （正常基因片段） 一、基因突变 有丝分裂 减数分裂 ——体细胞 ——生殖细胞 一般不能传给后代 植物 ：无性繁殖（可遗传） 可以通过受精作用直接传给后代 3.基因突变发生的时间（细胞分裂间期） 一、基因突变 （1）自发突变(内因)： （2）诱发突变（外因）： 物理因素 化学因素 生物因素 提高突变频率 X射线、激光等 亚硝酸、碱基类似物等 病毒、某些细菌等 一、基因突变 4.原因 DNA复制偶尔发生错误， DNA的碱基组成发生改变。 如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等 细菌：无抗药性——抗药性 棉花：正常枝——短果枝 果蝇：红眼——白眼 长翅——残翅 家鸽：羽毛白色——灰红色 人 ：正常色觉——色盲 正常肤色——白化病 常见突变性状： （1）在生物界中普遍存在——普遍性 玉米白化苗 人类多指 短腿安康羊（中） 5.特点 一、基因突变 基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 任何时期 （2）在生物个体发育的任何时期发生——随机性 开花结果的植株 胚 幼苗 具根、茎、叶的植株 分化出花、芽的植株 受精卵 ① ② ③ ④ ⑤ 花芽在分化时发生基因突变 5.特点 一、基因突变 (3)基因突变是不定向的——不定向性 经诱变处理的紫色种子产生的子代种子（白色） 如老鼠灰毛基因A+突变 AY (黄毛) a (黑毛) 灰老鼠 黑老鼠 黄老鼠 5.特点 一、基因突变 基 因 突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６ 果蝇的白眼基因 4×10－5 果蝇的褐眼基因 3×10－5 玉米的皱缩基因 1×10－６ 小鼠的白化基因 1×10－5 人类色盲基因 3×10－5 小资料 （4）突变率低——低频性 自然状态下，基因突变频率低 资料：几种基因在自然状态下的突变频率 5.特点 一、基因突变 （1）普遍性 （2）随机性 (3)不定向性 （4）低频性 基因突变的特点 一系列原癌基因和抑癌基因发生突变积累的结果。 原癌基因： 1.调节细胞周期； 2.控制细胞生长和分裂进程。 抑癌基因：阻止细胞的不正常增殖 过多 过少 一、基因突变 （3）细胞癌变 1.无限增殖 2.形态结构发生明显变化 3.细胞表面发生变化 不死细胞 糖蛋白减少 黏着性降低 癌细胞扩散 转变为球形 一、基因突变 （4）癌细胞的特点 有害的基因突变 畸形的雏鸭 人类的多指 人类的并指 镰刀型红细胞 一、基因突变 有利的基因突变 高产大豆 高产青霉菌株 一、基因突变 1.基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变 2.基因突变不一定会引起生物性状的改变 3.基因突变不一定会产生等位基因（病毒、原核细胞无等位基因） 4.基因突变不一定遗传给后代 基因突变的意义 “一母生九子，连母十个样”这种差异是怎么造成的？ 基因重组 问题探讨 1.概念: 在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 2.类型（时期和来源） 二、基因重组 ①形成子代多样性的重要原因之一 ②是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义 3.结果： 产生新的基因型，导致重组性状的出现 4.意义： 基因重组能否产生新的基因？ 二、基因重组 比较项目 基因突变 基因重组 本质 结果 类型 时期 意义 发生频率 应用 基因结构的改变 控制不同性状的基因的重新组合 主要发生在分裂间期 减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期 自发突变、诱发突变 产生新基因 产生新的基因型 新基因产生的途径， 生物变异的根本来源， 生物进化的原始材料。 生物变异的来源之一， 生物多样性的来源之一， 对生物的进化具有重要意义。 突变频率低， 但在生物界普遍存在 有性生殖中非常普遍 自由组合型、交叉互换型 诱变育种 杂交育种 三、比较 不同生物的可遗传变异来源： 病毒—— 基因突变 原核生物—— 基因突变、基因重组（一般没有） 真核生物—— 基因突变、基因重组、染色体变异 思维拓展 姐妹染色单体含有等位基因的原因分析 $$