高中生物 5.1 基因突变和重组课件 新人教版必修2.ppt

问题1 下面的图片说明了生物的什么特性 生物的变异是指生物亲 子代间或子代各个体间存在性状差异的现象 太空椒 水肥充足 再种下去 表现型 基因型 环境条件 可遗传的变异 不能遗传的变异 基因突变基因重组染色体变异 来源 改变 改变 改变 基因型 环境条件 第1节基因突变和基因重组 科学史一 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者 所有治疗贫血病的药物对他无效 镜检时发现其红细不是正常的圆饼状 而是镰刀形 后称之镰刀型细胞贫血症 正常异常 1928年 人们发现这种病能遗传给下一代 1949年 美国鲍林博士首先意识到 红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形 1956年 英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上 有一处的谷氨酸被缬氨酸取代 科学史二 右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解 请据图回答 1 是过程 发生于细胞中 是过程 发生于细胞中 2 是发生了差错的过程 即突变 此过程发生在细胞分裂的期 3 的碱基序列为 的名称为 5 造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是dna中碱基由被替换为 思考讨论 4 镰刀型贫血症是血红蛋白中的哪个氨基酸发生了改变 转录 核 翻译 质 复制 间 gua 缬氨酸 a t t a 碱基对替换 思考与讨论 p81 谷氨酸 缬氨酸 正常 异常 原因 原因 根本 直接 病因 镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病 是由于基因的分子结构发生了改变产生的 通过英格拉姆的实验 氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸的改变的实质是什么改变 氨基酸的种类的改变 是密码子改变 密码子的排列是由dna分子决定 所以实质是dna分子发生了改变 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mrna分子中的碱基发生变化 dna分子中的碱基对发生变化 具体变化过程 这种变化可否遗传 如何遗传 可以遗传 突变后的dna分子复制 通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞 并将突变基因传给下一代 第1节基因突变和基因重组 问题探讨 原句 thecatsatonthemat 抄写 1 thecatsatonthemat 2 thehatsatonthemat 4 thecatonthemat 与原句比较 意思发生了哪些变化 意思不变 变化不大和完全改变 假如在dna分子复制过程中 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 可能对生物体产生什么影响 3 thecatsatonthemat 问题探讨 假如在dna分子复制过程中 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 可能对生物体产生什么影响 dna分子携带的遗传信息发生了改变 但由于遗传密码的简并性 dna编码的氨基酸不一定改变 如果氨基酸发生了改变 生物体的性状可能发生改变 改变的性状对生物体的生存可能有害 可能有利 也有可能既无害也无利 一 基因突变的实例 正常型红细胞镰刀型红细胞 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 正常 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 异常 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序 图中哪个氨基酸发生了改变 请查阅密码子表 完成以下图解 gaa ctt 谷氨酸 缬氨酸 dna mrna 氨基酸 蛋白质 正常 异常 ga ga ga ct 突变 直接原因 根本原因 a a t u 原句 thecatsatonthemat 错句 1 thekatsatonthemat 2 thehatsatonthemat 3 thecatonthemat 进行比较 1 可以看出 一个字母改变 可能句子意思不变 变化不大 或完全改变 2 如果dna分子复制时发生类似的错误 dna分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化 可能对生物体产生怎样的影响 对生物体有的有害 有的有利 有的既无害也无利 3 如果dna分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意味着 发生了改变 我们称这种变化为 基因 基因突变 原句 thecatsatonthemat 错句 1 thekatsatonthemat 2 thehatsatonthemat 3 thecatonthemat 思考 基因结构改变有哪些方式 增添 缺失 替换 dna分子中发生碱基对的 和 而引起的的改变 替换 增添 缺失 基因结构 基因突变的概念 物理因素 化学因素 生物因素 紫外线 x射线 其它各种辐射 亚硝酸碱基类似物苯环类似物 dna复制时 碱基配对偶尔发生错误碱基组成改变 内部因素 外部因素 3 基因突变的原因 某些病毒 什么是基因突变 基因突变是包括碱基对的替换 增添和缺失三种情况 增添 替换 缺失 请思考 由于碱基对的改变 是否一定会引起蛋白质的改变 碱基改变不一定引起生物性状的改变 一个氨基酸有多个密码子 一些dna片段不携带遗传信息 思考 dna碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗 缺失 正常基因片段 替换 增添 12345 比一比 1 基因突变的概念 一 基因突变 指发生在基因水平上的变异 是由于dna分子中发生碱基对的替换 增添或缺失 而引起的基因结构的改变 若dna碱基对替换 是否一定引起蛋白质结构的改变 基因突变的本质是 基因结构的改变 产生了新基因 出现新性状 比一比 查一查 甲乙丙丁 dna碱基对替换 不一定引起蛋白质结构的改变 结论 议一议 基因突变发生时间 细胞分裂间期dna复制时 基因突变可以发生在生殖细胞 也可以发生在体细胞 那么基因突变都会遗传给后代吗 前者可以 后者一般不能 某自花传粉观赏植物连续几代开红花 一次开出一朵白花 如何培育更多开白花的植株 用无性繁殖的方法 嫁接 扦插等 二 基因突变发生的时间 细胞周期中的分裂间期 a 有丝分裂间期 b 减数第一次分裂间期 体细胞 生殖细胞 中可以发生基因突变 但一般不能传给后代 中也可以发生基因突变 可以通过受精作用直接传给后代 癌细胞 三 基因突变的原因 物理因素 化学因素 生物因素 四 基因突变的类型 按来源分 与 按突变后对生物个体的影响分 与 对生物体个体而言 多数为 自然突变 人工诱变 有利突变 有害突变 有害突变 某些病毒能影响宿主细胞 五 基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期 自然界突变率很低 10 5 10 8 打破对环境的适应性 多数有害 少数有利 普遍性 随机性 稀有性 有害性 不定向性 a a或a a 五 基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期 自然界突变率很低 10 5 10 8 打破对环境的适应性 多数有害 少数有利 普遍性 随机性 稀有性 有害性 不定向性 a a1或a a2 等位基因是如何产生的 六 基因突变的意义 为何基因突变对生物体而言 多数为有害突变 如此的话基因突变对生物岂不是没有意义 产生新基因 引发生物变异 为进化提供原始材料 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 5 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 因此它是产生新基因的途径 生物变异的根本来源 为生物进化提供了原始的材料 基因突变的特点 普遍性 随机性 不同发育阶段 不同dna dan不同部位均可发生 多向性 低频性 多害性 想一想 基因突变的低频性和普遍性矛盾吗 不矛盾 因为一个基因的突变频率虽然很低 但一个种群中个体数可以很多 一个细胞中也有许多基因 基因突变的意义 产生新基因生物变异的根本来源形成新性状生物进化的原始材料 对于生物个体而言 发生自然突变的频率是很低的 但一个物种是由很多个体组成 且经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的意义 正常绵羊和短腿安康羊 自然突变 这种太空南瓜王最大能长到200多公斤 在生长繁殖期高峰时 南瓜每天能增大5公斤 人工诱变 想一想 1 基因自由组合定律中 哪些基因可以进行重新组合呢 2 非等位基因伴随什么进行重新组合呢 3 非同源染色体在什么时期重新组合 回顾孟德尔自由组合定律 2 概念 在生物进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的自由组合 1 类型 基因自由组合 基因交叉互换 二 基因重组 3 意义 生物变异的来源之一 对生物多样性的重要意义 一母生九仔 连母十个样 这种个体的差异 主要是什么原因产生的 基因重组 二 基因重组 1 概念 在生物进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的自由组合 2 类型 3 意义 通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源 是生物多样性的重要原因之一 基因的自由组合 基因的互换 例 基因重组能否产生新的基因 非同源染色体上的非等位基因的自由组合 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换 基因突变和基因重组引起的变异有什么区别 1 基因突变 基因 改变 它 新的基因发生时期 特点 普遍性 随机性 多数有害 不定向性 2 基因重组 控制不同性状的 新基因 可形成新的 发生时期 特点 内部结构 能产生 细胞分裂间期 dna复制时 突变率低 基因重新组合 不产生 基因型 有性生殖过程中 非常丰富 是生物变异的根本来源 是生物变异的主要来源 变异的类型 遗传的变异 不遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 由环境不同引起 遗传物质没有改变 不能进一步遗传给后代 遗传物质发生了改变 其后代将继承这种改变 非同源染色体自由组合 二 基因重组 什么叫重组性状 概念 是指在生物体进行有性生殖的过程中 控制不同性状的基因重新组合 实现 是通过过程实现的 有性生殖 1 基因重组的概念 通过减数分裂产生配子 受精作用发育成个体 同源染色体的交叉互换 非同源染色体的自由组合 基因重组发生的时期 减数第一次分裂前期 后期 基因的自由组合 基因的交叉互换 2 成因 意义 思考 基因重组中有无新的基因产生 有无新的基因型和表现型形成 是生物变异的来源之一 是生物多样性的来源之一 对生物的进化具有重要的意义 1 基因重组有新的基因产生吗 有新的性状产生吗 思考 没有新的基因产生 也没有新的性状产生 只是控制不同性状的基因重新组合 基因重组是生物变异的来源之一 是形成生物多样性的重要原因 对生物的进化有重要的意义 2 与基因突变相比较 基因重组有何意义 基因分子结构变化 产生新基因 出现新的性状 碱基替换 增添 缺失 基因的重新组合 产生了新的基因型 性状重新组合 有丝分裂间期或减数分裂间期 dna分子复制时 碱基互补配对发生错误 减数第一次分裂前期 后期 同源染色体交叉互换 自由组合 外界条件的剧变和内部因素的相互作用 有性生殖过程中 进行减数分裂形成生殖细胞 生物变异的根本来源 也是生物进化的原始材料 是生物变异的重要因素 是形成生物多样性的重要原因 突变频率低 出现