人教版高中生物必修二课件第五章第一节 基因突变和基因重组 (共32张PPT)[教学文书]

1、第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 （一）基因突变 课课 型：新授型：新授 1上课教育 复习思考复习思考 1主要的遗传物质是主要的遗传物质是_。 2决定生物性状的基本单位是决定生物性状的基本单位是_。 DNA 基因基因 2上课教育 (改变改变) 不遗传的变异不遗传的变异 表现型表现型基因型基因型环境条件环境条件 + = (改变改变) (改变改变) 可遗传的变异可遗传的变异 3上课教育 表现型表现型基因型基因型环境条件环境条件 + = 可遗传的变异可遗传的变异 (改变改变) 不遗传的变异不遗传的变异 (改变改变) (改变改变) 基因重组基因重组 来源来源 染色体变异染色体变异 基

2、因突变基因突变诱因诱因 4上课教育 1.某人通过美容手术，把单眼皮变成了双眼皮，某人通过美容手术，把单眼皮变成了双眼皮， 这种双眼皮能够遗传吗？为什么？这种双眼皮能够遗传吗？为什么？ 2.某人是白血病患者，通过骨髓移植手术，恢某人是白血病患者，通过骨髓移植手术，恢 复健康，这个人的血型有没有改变，这种改复健康，这个人的血型有没有改变，这种改 变能遗传吗？为什么？变能遗传吗？为什么？ 5上课教育 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 这是一种遗传性贫血症，属隐性遗传。是基因突变产生的血红蛋白质分子 结构改变的一种分子病。患者的红细胞缺氧时变成镰刀形（正常的是圆盘 形），失去输氧的功能，许多红血球还会

3、因此而破裂造成严重贫血，甚至 引起病人死亡。 镰刀型镰刀型 细胞贫细胞贫 血症的血症的 病因分病因分 析？析？ 病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？ 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常 异常异常 6上课教育 正常人正常人镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 红细胞形状红细胞形状 血红蛋白血红蛋白 氨基酸氨基酸 mRNA DNA（基因）（基因） 圆饼状圆饼状弯曲的镰刀状弯曲的镰刀状 正常正常异常异常 谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸 突变突变 GTA CAT GAA CTT GAAGUA 7上课教育 1、基因突

4、变发生在信息流动的哪个环节中？、基因突变发生在信息流动的哪个环节中？ 2、从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的、从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的 那一时期？那一时期？ 3、未分化的细胞和高度分化的细胞相比，哪一类、未分化的细胞和高度分化的细胞相比，哪一类 细胞发生基因突变的可能性更大呢？细胞发生基因突变的可能性更大呢？ 思考：思考： 有丝分裂间期或减数第一次分裂间期有丝分裂间期或减数第一次分裂间期 DNADNA复制时复制时 未分化的细胞未分化的细胞 DNADNA 8上课教育 想一想想一想: : 除了碱基的替换以外除了碱基的替换以外, ,还有什么情况也可能还有什么情况也可能 导致蛋白

5、质结构变化导致蛋白质结构变化, ,从而使生物产生变异从而使生物产生变异? ? 9上课教育 增增 添添 缺缺 失失 替替 换换 DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、 和和 ，而引起的，而引起的 的改变。的改变。 替换替换增添增添 缺失缺失基因结构基因结构 10上课教育 想一想想一想: : 碱基对的增添、缺失或改变是否一定会碱基对的增添、缺失或改变是否一定会 导致生物性状发生变异导致生物性状发生变异? ? 11上课教育 1 1、碱基对的几种改变方式，一定碱基对的几种改变方式，一定 会引起蛋白质的改变吗？会引起蛋白质的改变吗？ 思考：思考： 当发生替换时，通过转录仍然是合成同种氨基当

6、发生替换时，通过转录仍然是合成同种氨基 酸的密码子，所以蛋白质中的氨基酸可能不发酸的密码子，所以蛋白质中的氨基酸可能不发 生变化。生变化。 12上课教育 1 1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质 的改变吗？的改变吗？ 思考：思考： 当发生增添时，除肽链长度发生改变外，当发生增添时，除肽链长度发生改变外， 插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。 当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质 中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化 当发生缺失时

7、，除肽链长度发生改变外，当发生缺失时，除肽链长度发生改变外， 缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。 通过转录仍然是合成同种氨基酸的密码子，通过转录仍然是合成同种氨基酸的密码子， 13上课教育 赖氨酸的密码子有如下几种：赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、 CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的，当某基因片段中的GAC 突变为突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影时，这种突变的结果对该生物的影 响是（响是（ ） A一定是有害的一定是有害的 B一定是有利的一定是有利的 C有害的概率大于有利的概率有害的概率大于有利的概率 D既无利也无害既无利也无害 跟

8、踪训练一跟踪训练一 D 14上课教育 物理因素：物理因素： 化学因素：化学因素： 生物因素：生物因素： 如如X X射线、射线、射线、紫外线、激光等。射线、紫外线、激光等。 亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯， 秋水仙素等秋水仙素等 包括病毒和某些细菌等。包括病毒和某些细菌等。 外因外因 内因：内因：DNADNA分子复制偶尔发生错误，分子复制偶尔发生错误， DNADNA碱基组成发生改变等碱基组成发生改变等 合作探究合作探究2、基因突变的原因和特点、基因突变的原因和特点 15上课教育 细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性 棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇

9、红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅 家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色 人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病 你认为突变有什么特点？你认为突变有什么特点？ 常见突变性状：常见突变性状： 一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在； 讨论与思考讨论与思考 短腿安康羊（中）短腿安康羊（中） 玉米白化苗玉米白化苗 人类多指人类多指 2、基因突变的特点、基因突变的特点 16上课教育 以植物的个体发育为例：以植物的个体发育为例： 开花结果开花结果 的植株的植株 胚胚幼苗幼苗 具根茎叶具根茎叶 的植株的植株 分化出花分化出花 芽的植株芽的植株 受精卵受精卵 基因突变发生的时期与突

10、变性状在生物体基因突变发生的时期与突变性状在生物体 的表现部位及范围大小有没有关系？的表现部位及范围大小有没有关系？ 有什么关系？有什么关系？ 突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多， 突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。 基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？ 任何时期任何时期 分裂间期的细胞分裂间期的细胞 有有 二、在生物体内随机发生；二、在生物体内随机发生； 17上课教育 三、基因突变三、基因突变 是是不定向不定向的的

11、 经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代经诱变处理的黑色家鼠产生的子代 显性突变显性突变 隐性突变隐性突变 18上课教育 基基 因因突变率突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210 果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因410 5 果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因310 5 玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110 小鼠的白化基因小鼠的白化基因110 5 人类色盲基因人类色盲基因310 5 小资料小资料 四、自然突变率四、自然突变率低低； 19上课教育 白化苗白化苗 五、大多数突变是五、大多数突变是有害有害的的 白化病白化病 为什么呢

12、？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产 物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。 20上课教育 基因突变的结果是产生了一个基因突变的结果是产生了一个新的基因新的基因， 该基因与原基因是什么关系？该基因与原基因是什么关系？ 染色体上基因的数量发生改变了吗？染色体上基因的数量发生改变了吗？ 思考：思考： 等位基因等位基因 没有没有 21上课教育 思考：思考： 生物体内发生的基因突变是否都能引起生 物表现型的变化？为什么？ 不一定。 一种氨基酸可以由多种密码子决定，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

13、起生物性状的改变； 突变成隐性基因在杂合子中不引起性状的改变； 突变后，该基因不表达。 22上课教育 基因突变的意义：基因突变的意义： 23上课教育 对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很 低的。但一个物种是由低的。但一个物种是由很多个体很多个体组成，且经组成，且经漫长的漫长的 进化历程进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突中产生的突变还是很多的，其中有不少突 变是变是有利突变有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，对生物的进化有重要的意义。因此， 基因突变能够为生物进化提供原材料基因突变能够为生物进化提供原材料。 打破对环境的适应性打破对环境

14、的适应性 产生新基因产生新基因 引发生物变异引发生物变异 为进化提供原始材料为进化提供原始材料 思考：思考： 既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数 基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生 物进化提供原材料呢？物进化提供原材料呢？ 24上课教育 “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个体，这种个体 的差异，主要是什么原因产生的的差异，主要是什么原因产生的? ? 基因重组基因重组 25上课教育 合作探究三、基因重组合作探究三、基因重组 1 1、概念、概念: :在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过

15、程中过程中, ,控制控制 不同性状的基因的不同性状的基因的自由组合自由组合. . 2 2、类型、类型: : 自由组合自由组合: : 交叉互换交叉互换: : 在减数第一次分裂在减数第一次分裂后后期，期，非同源染非同源染 色体上的色体上的非等位基因的自由组合非等位基因的自由组合 四分体四分体时期，同源染色体上的时期，同源染色体上的非姐非姐 妹染色体妹染色体之间发生局部互换之间发生局部互换. . 3 3、意义：、意义： 生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重 要意义。要意义。 26上课教育 27上课教育 A A AA B B b bB Bb b aa a a

16、 28上课教育 1 1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？ 2 2、基因重组能否产生新基因？、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基因型吗？能产生新的基因型吗？ 3 3、你能从基因重组的角度解释人群中个体、你能从基因重组的角度解释人群中个体 性状的多种多样吗？性状的多种多样吗？ 思考：思考： 不存在不存在 不能不能 能能 减数分裂形成的配子减数分裂形成的配子, ,染色体组成具有多样性染色体组成具有多样性, ,导致不导致不 同配子遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结同配子遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结 合的随机性合的随机性 29上课教育 比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组 定义定义 时期时期 类型类型 结果结果 意义意义 适用范