人教版教学课件生物：基因突变和基因重组课件江西省专用

第一节 基因突变和基因重组江西省南丰一中 叶兆森生物界中的变异现象想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状 能遗传给子代吗？为什么 ?分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。甘蓝3.5kg 7kg拉萨3.5kg北京资料：在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有 3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达 7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有 3.5KG。红花的后代变了蓝紫色上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色表现型基因型环境（不可遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）基因突变染色体变异基因重组（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）一、基因突变1.基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症正常红细胞 镰刀型贫血症资料： 1910年，一个黑人青年到 赫里克医生的诊所 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，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。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。一 .基因突变正常血红蛋白第 6位上的 谷氨酸 被 缬氨酸 取代 。探究探究 正常血红蛋白究竟出了什么问题？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 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTGAA谷氨酸 缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质 正常 异常GUACATGTA突变GAA_原因镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本探究探究 第 6位上的 谷氨酸 被 缬氨酸 取代的根本原因是什么 ？分析：ATTA替换直接 原因决定谷氨酸 缬氨酸替换增添缺失A T C C G CT A G G C G C C G CG G C G AT TA C C G CG G C G AT TA ATA C C G CT G G C G DNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。A T C C G CT A G G C G C C G CG G C G 探究探究 DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？2.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，叫基因突变例 1.(选择填空 )某生物发生了基因突变后 ,基因结构 （或遗传信息） ； 基因数量 ；性状 。 (填一定不变或一定改变或可能改变 )例 2.血红蛋白基因转录的模板链上的 CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸 ,那如果CTT突变成了 CTC，其结果如何？一定改变一定不变可能改变可能改变T A G G C G A U C C G C A U A C C G C mRNA碱基对增添A T A C C G C T A T G G C G 异亮氨酸 脯氨酸探究： 碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？DNA A T C C G C 正常异亮氨酸 精氨酸氨基酸探究探究 碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗 ? A T C C G C T A G G C G 正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸 A U C C G C 异亮氨酸 精氨酸 A C C G C 苏氨酸 丙氨酸 A C C G C T G G C G 碱基对缺失思考 ：1.哪一种基因突变对生物性状的影响最小？ 一种氨基酸可能有几种不同的密码子 显性纯合子突变成杂合子（ AA Aa） 环境因素的影响等等碱基对的替换2.发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？例 3 (08上海高考 )下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（ ）A第 6位的 C被替换为 T B第 9位与第 10位之间插入 1个 TC第 100、 101、 102位被替换为 TTT D第 103至 105位被替换为 1个 T有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期体细胞 可以发生基因突变生殖细胞 中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代 ）（可以通过受精作用直接传给后代）3.基因突变发生的时间1.“ 神七 ” 带一批种子上天进行育种，选择的是 “ 干种子 ” 还是 “ 萌动的种子 ” ？为什么？2.DNA的复制发生在什么时间？分裂间期体细胞可以发生基因突变吗？生殖细胞可以发生基因突变吗？体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？4. 基因突变的原因（ 1）物理因素： X射线、紫外线、激光等（ 2）化学因素：亚硝酸、碱基类似物、烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等（ 3）生物因素：病毒、某些细菌等内部因素：外部因素：复制偶发错误、碱基组成改变引起突变的原因 -人类史上的灾难1945年 8月 6日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场 炸死七万余人，负伤失踪者五万余人 。 8月 9日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成 九万五千人伤亡 。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。 *引起突变的原因 -人类史上的灾难1986年 3月 26日凌晨，前苏联 乌克兰 境内 切尔诺贝利核电站发生大爆炸 。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经 济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。（ 1）在生物界普遍存在 (普遍性） ；短腿安康羊（中）玉米白化苗 人类多指5.基因突变的特点（ 2）在生物体内随机发生 （随机性） ；判断：互为等位基因的所含碱基对数目一定相同（ ）（ 3） (不定向性 )： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 显性突变隐性突变（ 4）突变率低 （低频性） ；错白化苗（ 5）大多数突变是 有害 的 （多害少利性）白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。6.基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）可以产生新的基因（等位基因）是生物变异的根本来源 ，为生物的进化提供了最初的原始材料。n 例 4 (08广东高考 )有关基因突变的叙述，正确的是（ ）A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变一定会引起生物性状的改变C一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的中期不发生基因突变2.将 F2中的黄色皱粒豌豆种植下去，子代中会有黄色皱粒豌豆吗？为什么？思考：1.子二代中与亲本表现型不同的个体有 和 。自身的遗传物质发生了改变绿色圆粒 黄色皱粒3.F2出现不同亲本性状的原因？有性生殖二 .基因重组1.概念基因重组是通过 过程实现的2.类型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 .（）非同源染色体上的非等位基因自由组合（ 2）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换非同源染色体上的 非等位基因自由组合B aAb aB Ab同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaA aB bA ab BA aBb（ 3）重组 DNA技术： 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，在生物体外重组，然后放到另一种生物的细胞里， 定向 地改造生物的性状。不产生新基因，可形成新的基因型3.基因重组的结果思考 :你能从基因重组的角度解释人群中