高中生物 第4章 第4节 基因突变和基因重组同步备课课件 苏教版必修2.ppt

教师用书独具演示 演示结束 基因突变的实例及含义 gaa gua gaa gta 增添 缺失 改变 基因突变的原因 特征及结果 自发突变 不同方向 等位基因 任何时期 不同部位 普遍存在 等位基因 1 没有诱导因素 也会发生基因突变吗 提示 会 基因突变的意义 生物变异 多样性 生物进化 生物性状遗传变异 2 基因突变一定会引起生物性状的改变吗 试分析原因 提示 不一定 1 由于一种氨基酸可以由一个或多个密码子决定 基因结构改变并不一定会导致蛋白质的改变 2 若为隐性突变 如aa中其中一个a a 此时性状也不会改变 基因重组 有性生殖 不同性状的基因 非等位基因 同源染色体 交换 基因型 性状 基因组合 生物进化 多样性 3 受精过程中 雌雄配子的随机结合属于基因重组吗 提示 不属于 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 是发生在产生配子的过程中 精子与卵细胞结合过程中没有基因的重组 重组dna技术 目的基因 遗传性状 限制性内切酶 3 操作的一般步骤 目的 基因工程载体 体外重组dna 目的基因 受体细胞 目的基因 4 应用 1 生产特殊蛋白质 如胰岛素 乙肝疫苗等 2 动植物的遗传改良 如转基因抗虫棉 3 人类基因治疗 1 基因突变可产生新基因 基因重组只是产生新基因型 2 基因中脱氧核苷酸的种类 数量和排列顺序的改变就是基因突变 3 人工诱变所引起的基因突变多数是有利的 提示 基因突变多数是不利的 4 基因重组发生在受精作用的过程中 提示 基因重组发生在减数分裂过程中 5 在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期都可以发生基因重组 基因突变及对后代性状的影响 问题导思 基因突变后对蛋白质的结构有何影响 基因突变后对性状和后代有何影响 2 基因突变与基因表达的联系 3 基因突变的结果 基因突变引起基因 质 的改变 产生了原基因的等位基因 改变了基因的表现形式 如由a a 隐性突变 或a a 显性突变 但并未改变染色体上基因的数量和位置 4 基因突变对性状的影响 1 基因突变影响后代性状 原因 突变引起密码子改变 最终表现为蛋白质结构和功能改变 影响生物性状 例如镰刀型细胞贫血症 2 基因突变不影响后代性状 原因 若基因突变发生后 引起了信使rna上的密码子改变 但由于一种氨基酸可对应多个密码子 若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状不改变 若基因突变为隐性突变 如aa中其中一个a a 此时性状也不改变 5 基因突变对后代的影响 1 基因突变发生在有丝分裂过程中 可以通过无性生殖传递给子代 由于多数生物进行有性生殖 一般不传递给下一代 所以体细胞突变 对后代影响小 2 基因突变发生在减数分裂过程中 可以通过配子传递给后代 对于有性生殖的生物来说对后代影响大 突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因dna分子的改变是 a 突变基因1和2为一个碱基的替换 突变基因3为一个碱基的增添b 突变基因2和3为一个碱基的替换 突变基因1为一个碱基的增添 c 突变基因1为一个碱基的替换 突变基因2和3为一个碱基的增添d 突变基因2为一个碱基的替换 突变基因1和3为一个碱基的增添 审题导析 1 基因中碱基对的替换结果引起构成蛋白质的氨基酸改变一个或不改变 2 基因中碱基对的增添 缺失则一定引起蛋白质氨基酸序列的依次改变 精讲精析 基因突变是由于dna分子中碱基对的增添 缺失或改变而引起基因分子结构的改变 突变的基因通过转录还引起信使rna上密码子改变 密码子在信使rna上既不间断也不重叠 所以dna碱基对增添 信使rna上密码子种类 数目和序列改变 可能引起氨基酸种类和数目改变 dna碱基对改变 只能引起信使rna上密码子种类改变 不改变密码子的数目 结果可能引起氨基酸种类变化 也可能不引起氨基酸种类变化 因为一种氨基酸有多个密码子 突变基因1是基因中某个碱基对改变 但没有引起信使rna上密码子编码的氨基酸种类发生变化 这是由于一种氨基酸有多个密码子 突变基因2是基因中某个碱基对改变 使信使rna上苯丙氨酸的密码子变成了亮氨酸的密码子 突变基因3是基因中增添了某个碱基对 使信使rna上从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变 答案 a 基因重组 问题导思 基因重组有哪些类型 染色体的交叉互换与染色体的易位有什么不同 1 基因重组的三种类型 2 染色体交叉互换与易位的区别 1 交叉互换属于基因重组 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 如下图所示 2 易位属于染色体结构变异 发生在非同源染色体之间 是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 审题导析 1 区分基因重组的类型 2 理解基因重组的意义 精讲精析 此题考查对基因重组的理解 具体分析如下 重组dna技术 问题导思 基因工程的基本工具及步骤有哪些 如何利用基因工程解决粮食问题 由于重组dna技术是在dna分子水平上设计和施工的 因此又称为基因工程 1 工具 1 限制性核酸内切酶 限制酶是生物体 主要是微生物 内的一种酶 能将外来的dna分子切断 由于这种切割作用是在dna分子内部进行的 故名限制性内切酶 特点 特异性 即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并且能在特定的切点上切割dna分子 2 dna连接酶 dna连接酶可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 这样一个重组的dna分子就形成了 3 目的基因导入过程需要运输工具 载体常用的载体主要有两类 质粒 噬菌体或某些动植物病毒 质粒是基因工程最常用的载体 质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位 绝大多数细菌质粒都是闭合环状dna分子 2 重组dna技术的一般过程 3 应用 1 基因工程与转基因动植物 获得高产 稳定和具有优良品质的农作物 培养具有各种抗逆性的作物新品种 获得人们所需要的具优良品质的转基因动物 2 基因工程与药物研制 如胰岛素 干扰素等 3 基因工程与环境保护 用dna探针检测水中病毒的含量 获得分解有毒化合物的 超级菌 如吞噬汞和降解土壤中ddt的细菌 2 过程使用的酶是 它的作用是使质粒与目的基因结合形成 分子 3 在基因工程中 的目的是 4 在基因工程中的目的基因的表达和检测中是通过看大肠杆菌是否产生 实现的 5 大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为 用箭头和简要文字 审题导析 1 理解图解中重组dna的过程 2 理解重组dna所用的工具及作用 精讲精析 1 获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制酶 这样可以获得相同的黏性末端 2 过程表示目的基因 人胰岛素基因 与载体 质粒 结合成重组dna分子的过程 3 表示将目的基因导入受体细胞 大肠杆菌 的过程 4 如果要检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌内表达 应检测是否有胰岛素产生 5 大肠杆菌合成人胰岛素的过程是人胰岛素基因表达的过程 包括转录和翻译 结论语句1 基因突变分为自发突变和人工诱变 人工诱变的因素分为物理因素 化学因素和生物因素 2 基因突变是指dna分子中碱基对的增添 缺失或改变等 3 基因突变的特点有 发生频率低 方向不确定 随机发生 普遍存在 4 基因重组发生在有性生殖过程中 包括自由组合和交叉互换 5 重组dna技术所用工具有限制性内切酶 dna连接酶和载体 1 下列针对基因突变的描述正确的是 a 基因突变丰富了自然界的基因种类b 基因突变的方向是由环境决定的c 亲代的突变基因一定能传递给子代d 基因突变只发生在生物个体发育的特定时期 解析 基因突变能产生新的基因 丰富自然界中基因的种类 当基因突变发生在有丝分裂中时一般不会传给后代 当发生在减数分裂中时可能传给后代 基因突变具有不定向性和普遍性等特点 答案 a 2 2013 苏州高一期末 下列关于基因突变的叙述 不正确的是 a 基因突变一般发生在dna复制过程中b 基因突变可发生在生物个体发育的任何时期c 基因突变一定能改变生物的表现型d 基因突变能产生新的基因 解析 基因突变是由于碱基对的变化引起基因结构的改变 所以会产生新基因 由于密码子的简单性 后代的性状不一定改变 基因突变有普遍性 所以可以发生在生物体发育的任何时期 生物体的任何部位 若发生了基因突变一般是发生在dna复制时 因为dna复制时 螺旋的程度低 易受外界因素的影响 引起变异 答案 c 3 下列各项中可以导致基因重组现象发生的是 a 姐妹染色单体的交叉互换b 等位基因彼此分离c 非同源染色体的自由组合d 姐妹染色单体分离 解析 后期 非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 答案 c 4 2013 苏州第三中学高一质检 下面有关自然发生的基因重组的说法不正确的是 a 基因重组发生在减数分裂过程中b 基因重组产生原来没有的新基因c 基因重组是生物变异的重要来源d 基因重组可能出现新的性状 解析 自然发生的基因重组是指生物体进行有性生殖的过程 即减数分裂过程中 控制不同性状的基因的重新组合 可产生新的基因型 从而形成新的表现型 是生物变异的重要来源 是形成生物多样性的重要原因之一 对于生物进化具有十分重要的意义 但是 基因重组不会产生新的基因 答案 b 5 2012 上海高考 下图为细胞内染色体状态示意图 这种染色体状态表示已发生 a 染色体易位b 基因重组c 染色体倒位d 姐妹染色单体之间的交换 解析 据图可看出 此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 即交叉互换 属于基因重组 答案 b 6 依据基因重组概念的发展 判断下列图示过程中没有发生基因重组的是 解析 普通椒培育成太空椒 利用了太空中微重力或辐射种子的影响 使种子发生了基因突变 b c均为转基因工程 进行了人工的基因重组 初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程中可发生自由组合或交叉互换的基因重组过程 答案 a 1 填出图中括号内 所表示的具体内容 2 dna复制过程中 可能由于各种原因而发生差错 使 发生局部改变 从而改变了遗传信息 3 研究镰刀型细胞贫血症的遗传规律 证明此遗传病为常染色体上的隐性基因所致 设正常人的显性基因为h 患该