高中生物 51 基因突变和基因重组同步备课课件 新人教版必修2.ppt

第1节基因突变和基因重组 1 掌握基因突变的特征和原因 2 举例说明基因重组的类型及意义 一 基因突变的概念 实例及影响1 概念 dna分子中发生碱基对的 而引起的的改变 2 实例 镰刀型细胞贫血症 1 症状 患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为 易发生红细胞 使人患溶血性贫血 增添 缺失和替换 基因结构 镰刀状 破裂 2 成因 图解 cat 说明 该症状出现的直接原因是红细胞血红蛋白分子上一个被替换 而根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个的改变 3 基因突变对后代的影响 1 若发生在细胞中 将遵循遗传规律传递给后代 2 若发生在细胞中 一般不遗传 但有些植物可通过无性繁殖传递 氨基酸 碱基对 生殖 体 二 基因突变的原因 特点及意义1 原因 1 外因 2 内因 偶尔发生错误 dna的碱基组成发生改变等 2 特点 随机性 不定向性和 物理因素 化学因素 生物因素 dna分子复制时 普遍性 低频性 3 意义 1 基因突变对自身的影响 基因突变对生物一般是的 基因突变可能使生物 2 基因突变对自然界生物进化的意义 产生的途径 的根本来源 的原始材料 有害 产生新性状 新基因 生物变异 生物进化 1 dna分子复制时为什么易发生基因突变 一般发生在细胞分裂的什么时期 提示 dna分子复制过程中 dna双链解旋 此时结构不稳定 易导致碱基对的数量或排列顺序的改变 从而使遗传信息改变 基因突变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期 三 基因重组的概念 类型及意义1 概念 在生物体进行的过程中 的基因的重新组合 2 类型 1 自由组合型 在减数第一次分裂后期 随着非同源染色体的自由组合 也自由组合 2 交叉互换型 在减数分裂形成四分体时期 位于有时会随非姐妹染色单体的交换而交换 导致染色单体上的基因重组 有性生殖 控制不同性状 位于非同源染色体上的非等位基因 同源染色体上的等位基因 3 意义 基因重组是变异的重要来源之一 对具有重要意义 2 病毒和原核生物可遗传变异的来源是否有基因重组 为什么 提示 没有 因为基因重组发生在生物体进行有性生殖的过程中 而病毒和原核生物均不进行有性生殖 生物进化 一 对基因突变的理解1 基因突变的实质 拓展延伸 1 基因突变不会改变染色体上基因的数量和所在位置 2 基因突变可产生新的基因和新的基因型 但并不一定导致新性状的产生 基因突变可能不引起性状改变的情况有 不具有遗传效应的dna片段中的碱基对发生改变 某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类 但并不影响该蛋白质的功能 显性基因突变成隐性基因 在杂合状态下不引起性状的改变 2010福建高考 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基因发生一种突变 导致1169位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 甘氨酸 ggg赖氨酸 aaa aag谷氨酰胺 cag caa谷氨酸 gaa gag丝氨酸 agc丙氨酸 gca天冬酰胺 aaua 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 由题中基因序列以及赖氨酸的密码子可知 本题中的赖氨酸密码子为aag 且根据题干 wnk4基因发生一种突变 使赖氨酸变成了谷氨酸 由题干可知 谷氨酸的密码子为gag 即密码子由aag变成gag 所对应的基因发生的是 中a t替换为g c 答案 b 1 如图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系 下列哪项不能从图中分析得到 a 基因突变具有不定向性b 基因突变具有可逆性c 这些基因的碱基序列一定不同d 基因突变具有普遍性解析 从图中分析 a基因可以突变为a1 a2 a3 且可以互变 说明基因突变具有不定向性和可逆性 每一个基因都有特定的碱基序列 不同的基因其序列不同 答案 d 二 基因突变与基因重组的比较 拓展延伸 1 基因突变存在于所有生物中 基因重组仅存在于进行有性生殖的真核生物细胞核中 2 基因突变是对某一基因而言的 基因重组在两对或两对以上的基因中才会发生 下列有关基因重组的叙述中 正确的是 a 基因型为aa的个体自交 因基因重组而导致子代性状分离b 基因a因替换 增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组c 非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组d 造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 解析 aa个体自交 后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的 基因a中碱基对的替换 增添或缺失属于基因突变 同源染色体上非姐妹染色单体间的互换属于基因重组 同卵双生是指由同一受精卵发育而来的 所以细胞核中的遗传物质是一样的 其性状差异主要是由于外界环境引起的 答案 c 触类旁通 非同卵双生的同胞姐妹之间的性状差异主要来自基因重组 而同卵双生姐妹的性状差异主要来自于后天生活环境的影响 2 下面有关基因重组的说法中 不正确的是 a 基因重组发生在减数分裂的过程中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来源之一d 基因重组能产生原来没有的新性状解析 基因重组不能产生新基因 但可产生新的基因型 答案 b 与本节内容有关的实验问题 1 探究环境因素对生物性状的影响 2 探究基因突变是显性突变还是隐性突变 3 基因突变在育种上的应用 案例探究 淀粉酶可以通过微生物发酵生产 为了提高酶的产量 请你设计一个实验 利用诱变育种方法 获得产生淀粉酶较多的菌株 请完成下列问题 提示 生产菌株培养在含有淀粉的固体培养基上 随其生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉 在菌落周围形成透明圈 1 写出主要实验步骤 将培养好的生产菌株分两组 一组用 处理 另一组不处理作为对照 制备含 的固体培养基 把诱变组的大量菌株接种于培养基上 同时接种对照组 相同条件下培养 比较 选出透明圈变大的菌株 2 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果 解析 实验步骤可分三步 第一步 取材处理 处理时实验组用一定剂量的诱变剂处理 第二步 制备培养基并接种 将两组菌株接种到含淀粉的培养基上 第三步 培养观察 比较两组菌株菌落周围透明圈的大小 如果透明圈大 说明该菌落产生的淀粉酶多 即为目的菌株 从两个角度预期结果如下 诱发突变率低 少数菌株突变 产生淀粉酶量发生改变 透明圈的大小发生了改变 诱发突变不定向 菌株突变