5.1基因突变和基因重组课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第五章 基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组 1、掌握基因突变的概念、特点 2、掌握基因重组的概念、类型 学习目标： 自学指导：阅读P80-P83，回答下列问题 1、变异的类型？ 2、镰刀型细胞贫血症患者的红细胞的特点？镰状细胞贫血形成的直接原因?形成根本原因？完成P81的思考与讨论？ 3、除了碱基替换还可以发生哪些碱基的变异？概括基因突变的概念？并找关键词 ？ 4、基因突变的概念、原因、特点、时间和意义？ 5、基因突变与细胞癌变关系？细胞癌变的机理？特点？ 6、基因重组的概念、类型、意义？ 一、基因突变 1.变异类型的概述 第21讲 基因突变和基因重组 4 在豌豆的野生高茎种群中发现一株矮茎幼苗，判断该变异性状能否 遗传，最简便的方法是______________________________________ _______________________。 待该矮茎植株长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现矮茎性状 第21讲 基因突变和基因重组 5 总结： 1、直接病因是： 2、根本病因是： 一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症 血红蛋白中发生了氨基酸的替换 血红蛋白基因中发生了 碱基对的替换 缬氨酸 A U 用光学显微镜____（填“能”或“不能”）观察到红细胞 形态的变化，______（填“能”或“不能”）观察到基因 结构的变化。 能 不能 替换　 增添　 缺失　 基因结构　 基因突变不会改变基因的数目、位置。不可看做基因缺失。改变基因内部的碱基序列。 思维拓展： 1、哪一种基因突变对多肽链的影响最小？ 2、基因突变会改变基因的数量、位置吗？基因中碱基缺失是否可以视作基因缺失？ 改变碱基序列吗？是否产生新基因？ 3、“基因改变”一定是基因突变吗？ 碱基对的替换 1、概念：DNA分子中发生碱基的_______、_______或_______，而引起的_______ 的改变。DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失是否一定导致基因突变?为什么? 　 一、基因突变 是，真核生物基因突变产生它的等位基因， 原核和病毒，没有等位基因，产生它的新基因。 不一定，可能发生在非基因片段 不一定，如基因数量，位置的改变不属于基因突变，而属于染色体变异 4、基因突变是否一定遗传给下一代？为什么？ 不一定。 ①基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传给后代，但有些植物 可通过无性生殖遗传给后代； ②基因突变若发生在配子中，则可以通过配子遗传给后代 思维拓展： 5、基因突变不一定引起生物性状改变的原因？ 基因突变不改变生物性状的原因： 基因突变改变生物性状的原因： （1）密码子的简并性 （2）隐性突变：AA ，此时性状也不改变 （3）突变部位：基因突变发生在基因的非编码区 （4）改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但蛋白质功能不变 （1）肽链不能合成 （2）肽链延长 （3）肽链缩短 （4）氨基酸种类改变 2.基因突变的 原因、特点、时间和意义 原因 内因 DNA复制时发生差错，DNA的碱基组成发生改变 外因 物理因素：紫外线、 <m></m> 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：某些病毒的遗传物质（能影响宿主细胞的DNA）。 目录 考点一 考点二 真题回访 本讲小结 10 特点 a.⑤________：一切生物都可以发生。 b.⑥________：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不 同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。 c.⑦__________：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基 因。 d.⑧________：在高等生物中， <m></m> 个生殖细胞中，才会有1个生殖细 胞发生基因突变。 e.多害少利性 时间 主要发生在⑨__________时，如有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，其他时期也会发生 意义 新基因产生的途径，生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料 普遍性 随机性 不定向性 低频性 DNA复制 续表 目录 考点一 考点二 真题回访 本讲小结 11 思维拓展：1、DNA复制为什么主要发生在分裂前的间期？ 2、（必修 正文延伸）有人认为自然条件下基因突变率很低，且大 多有害，故不会为生物进化提供原材料，这是否正确？ 细胞分裂前的间期进行复制，此时需要解旋成单链，单链容易受到内、外因素的影响而发生碱基的改变。 不正确。 对于某个基因而言，发生自然突变的频率是很低的。然而，一个个体有很多基因，一个种群往往是由许多个体组成的，就整个种群来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。 多个基因突变累加导致细胞癌变 二、细胞的癌变 （1）癌变机理 （2）原癌基因与抑癌基因的作用 a.原癌基因表达的蛋白质是细胞⑩__________________所必需的，这类基因一旦⑪ ________________而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。 b.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这类基因一 旦突变而导致⑫______________________________，也可能引起细胞癌变。 正常的生长和增殖 突变或过量表达 相应蛋白质活性减弱或失去活性 目录 考点一 考点二 真题回访 本讲小结 13 ①原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。 ②不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的 上也存在原癌基因和抑癌基因。③原癌基因和抑癌基因共同对 细胞的生长和增殖起调节作用。 第21讲 基因突变和基因重组 干细胞转变为癌细胞后， 复制方式不变。( ) √ 提示 复制方式都为半保留复制。 第21讲 基因突变和基因重组 15 2.癌细胞的特征 从理论上分析，抑制癌细胞增殖的途径有抑制癌细胞的 复制；激活癌细胞的凋亡基因，促使癌细胞凋亡。 第21讲 基因突变和基因重组 16 第21讲 基因突变和基因重组 1.概念 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制____________ _____的重新组合。 不同性状的基因 第21讲 基因突变和基因重组 18 第21讲 基因突变和基因重组 19 2.类型、机制 类 型 同源染色体上 ①________________ 的重组 非同源染色 体上④_____ _______间的 自由组合 重组 技术 （转基因技术） 肺炎链 球菌转 化实验 发 生 时 间 减数分裂Ⅰ ②________时期 减数分裂Ⅰ ⑤______ 人为条件下，在 体外进行 — 非等位基因 非等位基因 四分体 后期 第21讲 基因突变和基因重组 20 图 像 _____________________________________________________ _____________________________________ ___________________________________________ _________________________________________ 续表 第21讲 基因突变和基因重组 21 发 生 机 制 同源染色体非姐妹 染色单体之间 ③______，导致染 色单体上的基因重 新组合 同源染色体分开，⑥ __________分离，非 同源染色体⑦______ _____，导致非同源 染色体上非等位基因 间的重新组合 ⑧__________ 经载体导入受 体细胞，导致 受体细胞中的 基因发生基因 重组 — 说明：从广义上讲，任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫作 基因重组。 互换 等位基因 自由组合 外源基因 第21讲 基因突变和基因重组 22 ①多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代 性状多种多样，但不属于基因重组。②一对等位基因的杂合子自交 后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。 第21讲 基因突变和基因重组 23 思维拓展： 基因重组会产生新基因、新性状吗？基因突变会产生新基因、新性状吗？ 基因重组产生新基因型、新表现型 （无新基因、新性状，只是原有基因重新组合） 基因突变会产生新基因、新性状 区别：①基因突变存在于所有生物中，基因重组仅存在于进行有性生殖的真核生物中，出现在减数分裂时 ②基因突变是对某一基因而言的，基因重组在两对或两对以上的基因中才会发生。 联系：通过基因突变产生新基因，新性状；基因突变为基因重组提供可自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础 思维导图： 整理知识、背诵记忆： 1、基因突变的概念、特点、意义 2、基因重组概念、类型、意义 课本P85基础题1、2、3 类型 发生时期 实质 图示 自由组合型 　 非同源染色体上的__________自由组合 交叉互换型 　 同源染色体上的_________随着非姐妹染 色单体的互换而发生交换， 减数第一次分裂后期 非等位基因 减数第一次分裂前时期 等位基因 三、基因重组 $$