基因突变与基因重组课件.ppt

基因突变和基因重组基因突变和基因重组 生物系生物系 王洋王洋 20091311292009131129 人教版高中新课标生物人教版高中新课标生物2 2（必修）第五章第（必修）第五章第1 1节节 PPT使用说明： 1. 本PPT有两讲内容：第一讲基因突变和第二讲基因重组 2. 相关三基目标已经标清，教师在使用课件是可选择性播放 3. 本PPT用超链接设置了知识点链接，并且所链接的PPT已经隐 藏处理 4. 课后习题参见题库文件 5. 其它详情参见教案及教学设计 一 些 标 志 返回 重点 提示 注意 第一讲 基因突变 知识目标 1、掌握突变的概念，理解基因突变的原因、种类、特点及意义。 2、掌握基因重组的概念和意义。 3、了解人工诱变在育种上的应用及其成就。 4、比较基因突变和基因重组 能力目标 1通过学习方法训练 ，培养自学能力。 2培养发散思维能力 及综合能力。 情感目标 1基因突变的学习， 懂得生物界丰富多彩的 本质 2通过了解我国在诱 变育种方面所取得的成 就，强化爱国主义精神 明 确 目 标 重点：(1)基因突变的概念和特点； (2)基因重组的概念。 难点：基因突变的概念 走进课堂清晰重点难点 生物的性状是由遗传物质决定的。 性状的表现除了与遗传物质有关外，还 与外界条件有关。当性状由亲代传递到 子代时，不会一成不变，或多或少都会 存在差异。这是因为生物体不仅具有遗 传还具有变异。变异是指亲代与子代、 子代与子代之间在形态、结构和生理上 表现有差异的现象。 那么，生物的变异又是如何产生的呢？ 温 故 迎 新 先看这样一个问题 三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAP”时， 分别抄成左图中的句子。比较一 下，看看意思发生了哪些变化。 假如DNA分子在复制的过程中，发生了类似的 错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样 的变化？这些变化可能对生物体产生怎样的影 响？ 带着思考开始学习 实例：人类镰刀型贫血病的形成 正常人的红细胞 镰刀型贫血症患者的红细胞 镰刀形贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼 状的，但镰刀形贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的 红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血症，严重毁导致死亡。 更多关于镰刀型细胞贫血症 小 提 示 镰刀形细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是一种隐 性基因遗传病。患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携 带氧的功能只有正常红细胞的一半。现在医生可以用 regular blood transfusion避开伤害患者的大脑来阻止这 类疾病的发病，但是，迄今为止还没有能真正治愈的药物 。 镰刀形细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗 传病。1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧 和肌肉疼痛,经过检查发现,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。后来,人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症 。镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中,在非洲黑人中 的发病率最高,在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等 地,发病人数也不少,在我国的南方地区也发现有这类病例 。 镰刀形细胞贫血症 回到课堂 镰刀型细胞贫血症的病因分析 正常 脯氨酸谷氨酸谷氨酸 异常 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序 CT T GAA 谷氨酸缬氨酸 DN A mRNA 氨基酸 蛋白质 正常异常 GUA CAT GTA突变 GA A 观察图中哪一个氨基酸发生了变化 考虑：按图解说明镰刀形贫血症的病因。 进 一 步 分 析 编码血红蛋白分子中谷氨 酸的密码子中的碱基对（腺嘌 呤和胸腺嘧啶）发生 替换。致使mRNA上的反密码 子发生错误，导致所编码的氨 基酸变化（谷氨酸缬氨酸） ，最终导致血红蛋白异常。 返回 基因突变的概念 ： DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺 失，而引起的基因内部结构的改变，叫基 因突变。 替 换 增 添 缺 失 重点 强化理解： 编码蛋白质的碱基序列发生变化会引起 蛋白质结构的变化，碱基对的增添和缺失也 会引起蛋白质结构的变化 若基因突变发生在配子中，将遵循遗传 规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般 不能遗传，但有些植物的体细胞发生突变， 可以通过无性繁殖传递。此外人体某些体细 胞基因突变，有可能发展为癌细胞。 基因突变是怎样产生的呢？ 诱发基因突变的因素可分为三类： 物理因素 如紫外线、X射线及其他辐射 化学因素 如硝酸、碱基类似物等 生物因素 如病毒 为什么在 强烈的日 光下要涂 抹防晒霜 ，做X射 线透视的 医务人员 要穿防护 衣呢？ 此外，在没有这些外来因素时，碱基突变也会由于 DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等 原因自发产生 基因突变的种类：自发突变和人工诱变 正常绵羊和短腿安康羊（中） 返回 神奇的太空育种 太空椒 普通青椒 返回 基因突变的意义 由于基因突变产生的新性状是生 物从未有过的性状，因此它是生物变 异的根本来源，也为生物进化提供了 最初的原材料。 基因突变的特点 （2）基因突变是随机发生的、不定向性 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。我们 以植物个体发育过程为例。个体发育的起点是受精卵，经过分裂形成胚， 种子萌发长成一个新个体，其间任何时期任何细胞都可能发生突变。 基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以 上的等位基因。 （1）基因突变在自然界中是普遍存在的 植物、动物和人都可能发生基因突变。这也说明基因突变在生物界是普 遍存在的。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都可以发生基因 突变。这种突变在自然条件下发生的叫自然突变，在人为条件下诱发产 生的叫诱发突变。 （3）在自然状态下基因突变的频率是很低的 基因突变率很低，高等生物中大约有十万个到一亿个生殖细胞中 才会有一个生殖细胞发生基因突变，低等生物，细菌、噬菌体突 变频率更低，同一种生物不同的基因突变率也不一样。 重点重点 “一猪生九仔，连母十个样” 这是为什么呢？ 课后思考 第二讲 基因重组 基因重组 基因重组是指在有性生殖的过程中，控制不同 性状的非等位基因之间的重新组合。 类型 随机重组（自由组合） 交换重组（交叉互换） 意义: P83 基因重组也是生物变异的来源之一 对生物进化具有重要的意义 概念： 重点 时期：发生在减数第一次分裂后期 位置：非同源染色体 性质：非等位基因的自由组合 自由组合 返回 交叉互换 时期：减数第一次分裂四分体时期 位置：同源染色体上 性质：等位基因交叉互换 返回 比较项 目 基因突变基因重组 定义 时期 类型 结果 意义 应用 基因突变和基因重组的比较 碱基对的增添、缺失或改变 而引起的基因结构的改变 有性生殖过程中， 控制不同性状的基因重新组合 分裂间期复制过程减分裂过程中 自然突变、诱发突变随机重组、交换重组 产生新基因产生新的基因型 生物进化的根本来源形成生物多样性的重要原因之一 诱变育种 杂交育种 基因突变的原因是： （ ） A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变 课堂巩固 某自花传粉植物连续几代开红花，一次开 出一朵白花，白花的后代全开白花，其原 因是（ ） A. 基因分离 B. 基因重组 C. 基因突变 D. 环境刺