高中生物 5.1 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2.ppt

第5章基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组 1 结合镰刀型细胞贫血症的发病原因 说出基因突变的概念和方式 2 结合具体实例 简述基因突变的原因 特点及意义 3 结合减数分裂的过程 简述基因重组的概念 方式及意义 学习导航 重难点击 基因突变和基因重组的比较 课堂导入 图中的情景用英语表达为 thecatsatonthemat 猫坐在草席上 几位同学抄写时出现了不同的错误 如下 1 thekatsatonthemat 2 thehatsatonthemat 3 thecatonthemat 将其翻译成中文 和原句相比意思是否改变了 据此可知 个别字母的替换或者缺少 句子的意思都可能改变 如果是dna分子中的遗传信息 脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化 生物体的性状会发生怎样的改变呢 这些变化可能对生物体产生什么影响 内容索引 一 基因突变的实例 二 基因突变的原因 特点 三 基因重组 当堂检测 一 基因突变的实例 知识梳理 答案 1 镰刀型细胞贫血症 1 致病机理 溶血性 正常 异常 2 结论 镰刀型细胞贫血症是由于基因的改变而产生的一种遗传病 2 基因突变的概念 dna分子中发生的 增添和 而引起的的改变 答案 缬氨酸 一个碱基对 碱基对 替换 缺失 基因结构 3 基因突变对后代的影响 1 若发生在中 将遵循遗传规律传递给后代 2 若发生在中 一般不能遗传 但有些植物的体细胞发生基因突变 可通过传递 答案 配子 体细胞 无性繁殖 答案 1 生物变异的类型分析 1 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 上述甘蓝品种的引种过程中 有没有变异现象的发生 如果有 这种变异性状能稳定地遗传给子代吗 为什么 答案有变异 但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代 因为遗传物质没有变化 合作探究 答案 2 某种一直开红花的植物 某代出现了一株开紫花的植株 而且这株紫花植物的后代仍然开紫花 可能的原因是什么 答案遗传物质改变了 3 据此 生物变异的类型有哪些 答案 不可遗传的变异 由外界环境的影响引起 遗传物质并没有发生变化 可遗传的变异 由遗传物质改变引起的变异 包括基因突变 基因重组和染色体变异 答案 2 下图是基因突变的几种类型 请分析回答下面问题 1 上述dna分子的改变在光学显微镜下能观察到吗 答案脱氧核苷酸 碱基 的种类 数量 排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到 答案 2 研究表明 上述dna分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 结合dna分子的结构特点和复制过程 dna分子复制时容易发生基因突变的原因是什么 答案dna分子复制时 dna双链要解旋 此时结构不稳定 易导致碱基对的数量或排列顺序改变 从而导致基因突变 答案 3 上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化 哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些 为什么 答案分别发生了碱基对的增添 替换和缺失 其中发生碱基对的替换时 影响范围较小 一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸 发生碱基对的增添和缺失时 影响范围较大 影响插入 或缺失 位置后的序列对应的氨基酸 活学活用 1 如图为人wnk4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知wnk4基因发生突变 导致1169位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 a 处插入碱基对g cb 处碱基对a t替换为g cc 处缺失碱基对a td 处碱基对g c替换为a t 解析答案 解析根据图中1168位的甘氨酸的密码子ggg 可知wnk4基因是以其dna分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mrna的 1169位的赖氨酸的密码子是aag 因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是gag 推知该基因发生的突变是 处碱基对a t被替换为g c 答案b 1 处碱基对g c突变为a t时 产生的基因与原基因是等位基因吗 为什么 返回 答案 一题多变 答案不是 因为两种基因控制的是完全相同的性状而不是相对性状 2 若1169位赖氨酸变为天冬酰胺 则发生了什么样的突变 答案 处碱基对g c替换为t a 二 基因突变的原因 特点 知识梳理 答案 化学因素 紫外线 x射线 答案 根本来源 普遍性 随机性 等位基因 低频性 新基因 合作探究 答案 1 基因c可以突变成为c1 或c2或c3 c c1 c2 c3 之间也可以相互突变 如图 据此回答 1 c c1 c2 c3 之间是否互为等位基因 答案是 2 基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目 答案基因突变是基因内部碱基发生的改变 即改变了基因的表现形式 基因的位置和数量并没有改变 3 图示体现了基因突变的什么特点 答案基因突变具有不定向性和可逆性 答案 2 基因突变有的会导致性状改变 有的则不改变性状 推测可能的原因有哪些 答案 1 一种氨基酸可以由多种密码子决定 密码的简并性 当突变后的dna转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时 这种突变不会引起生物性状的改变 2 突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变 3 不具有遗传效应的dna片段中的 突变 不会引起性状的改变 答案 3 有人认为 自然条件下基因突变的频率很低 而且多数是有害的 因此不可能为生物进化提供原始材料 这种说法对吗 为什么 答案不对 虽然每一个基因的突变率很低 但一个种群中有很多个体而且每个个体有成千上万个基因 且每一代都能发生 所以总数就很多 其他变异一般不产生新基因 而基因突变可产生新基因 因此 基因突变能为生物进化提供原始材料 2 某种群中发现一突变性状 连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型 该突变为 a 显性突变 d d b 隐性突变 d d c 显性突变和隐性突变d 人工诱变 活学活用 解析答案 解析由于突变性状的个体不是纯合子 而且表现突变性状 说明突变性状相对于原有性状为显性性状 a 易混辨析 显性突变和隐性突变 1 显性突变 a a 一旦发生即可表现 但常不能稳定遗传 2 隐性突变 a a 一旦表现即可稳定遗传 返回 三 基因重组 1 概念在生物体进行的过程中 的基因的重新组合 2 类型 知识梳理 因 减数第一次分裂后期 非等 位基因 减数第一次分裂四分体时期 等位基 控制不同性状 有性生殖 答案 答案 3 意义基因重组能够产生多样化的的子代 是生物变异的来源之一 对具有重要意义 生物的进化 基因组合 合作探究 1 谚语 一母生九子 连母十个样 请分析这种现象发生的主要原因是什么 答案生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的 答案 2 下图是发生在某初级精母细胞中的变化 请分析回答下列问题 1 如果没有发生交叉互换 该初级精母细胞形成的精细胞有几种 基因组成分别是怎样的 答案有2种 ab和ab 答案 2 发生交叉互换后 该初级精母细胞形成的精细胞有几种 基因组成分别是怎样的 答案4种 ab ab ab和ab 3 如图为基因型为aabb的某高等动物的细胞分裂示意图 据图回答下列问题 1 图1细胞处于什么时期 图中形成b b现象的原因是什么 答案有丝分裂后期 基因突变 答案 2 图2细胞的名称是什么 图中形成b b现象的原因可能是什么 答案次级精母细胞或者极体 基因突变或者基因重组 交叉互换 3 子代不同于亲代的性状 主要来自基因重组 下列图解中哪些过程可以发生基因重组 a b c d 活学活用 解析答案 解析基因重组指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 过程中的a a和b b之间发生基因重组 过程发生等位基因的分离 过程属于配子间的随机组合 答案c 返回 课堂小结 答案 替换 重新组合 根本 有性生殖 不定向性 自由组合 交叉互换 当堂检测 1 某个婴儿不能消化乳类 经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变 从而导致了乳糖酶失活 发生这种现象的根本原因是 a 缺乏吸收某种氨基酸的能力b 不能摄取足够的乳糖酶c 乳糖酶基因有一个碱基替换了d 乳糖酶基因有一个碱基缺失了 解析根据题中 乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变 可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了 若乳糖酶基因有一个碱基缺失 则可能会发生一系列氨基酸的改变 c 解析答案 1 2 3 4 5 2 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对 不可能的后果是 a 没有蛋白质产物b 翻译为蛋白质时在缺失位置终止c 所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸d 翻译的蛋白质中 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析答案 解析基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对 该基因仍然能表达 但是表达产物 蛋白质 的结构发生变化 有可能出现下列三种情况 翻译为蛋白质时在缺失位置终止 所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 a 1 2 3 4 5 3 以下有关基因重组的叙述 错误的是 a 非同源染色体上非等位基因的自由组合能导致基因重组b 同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组c 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离d 同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 c 1 2 3 4 5 答案 4 以下几种生物 其可遗传的变异既可以来自基因突变 又可以来自基因重组的是 a 蓝细菌b 噬菌体c 烟草花叶病毒d 豌豆 解析基因突变可以发生在所有生物中 而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中 病毒和原核生物都无法进行有性生殖 而豌豆可以进行有性生殖 所以豌豆既可以发生基因突变 也可以发生基因重组 d 解析答案 1 2 3 4 5 5 血红蛋白异常会产生贫血症状 结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图 回答下列问题 1 血红蛋白发生异常变化的根本原因是 此种变异一般发生于甲图中 阶段 此种变异一般最大的特点是能产生 解析答案 解析蛋白质的合成是由基因控制的 所以蛋白质变化的根本原因