生物必修II人教新课标第5章第1节《基因突变和基因重组》课件26张

1、东莞中学生物科组东莞中学生物科组人类是怎样认识到人类是怎样认识到基因的存在的？基因的存在的？基因在哪里？基因在哪里？基因是什么？基因是什么？基因是怎样行使功基因是怎样行使功能的？能的？基因在传递过程中基因在传递过程中怎样发生变化？怎样发生变化？东莞中学生物科组东莞中学生物科组 5.1 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异东莞中学生物科组东莞中学生物科组一、基因突变一、基因突变碱基对替换碱基对替换 镰刀形细胞贫血症是一种遗传病镰刀形细胞贫血症是一种遗传病(常隐常隐)。患者血液中的血。患者血液中的血红蛋白分子异常，使得患者红细胞变为弯曲的镰刀形。镰

2、刀形红蛋白分子异常，使得患者红细胞变为弯曲的镰刀形。镰刀形细胞容易破裂，使人患细胞容易破裂，使人患溶血性贫血溶血性贫血，严重时会导致死亡。，严重时会导致死亡。东莞中学生物科组东莞中学生物科组DNAG A AC T TmRNA密码子密码子G A A谷氨酸谷氨酸正常正常G T AC A TG U A缬氨酸缬氨酸异常异常红细胞形状红细胞形状蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸碱基碱基替换替换东莞中学生物科组东莞中学生物科组碱基替换引起碱基替换引起的的同义同义突变突变碱基替换引起碱基替换引起的的错义错义突变突变替换替换替换替换一、基因突变一、基因突变碱基对替换碱基对替换 东莞中学生物科组东莞中学生物科组肽链：肽链

3、： 起始起始-缬缬-异亮异亮-亮亮-甘甘-终止终止 (甲硫氨酸甲硫氨酸)mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链：肽链： 起始起始-甘甘-天冬天冬-脯脯-精精-缬缬- (甲硫氨酸甲硫氨酸) -TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT- -ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变前突变后突变后+C+G此处插入此处插入一个一个碱基对碱基对一、基因突变一、基因突变碱基对增添碱基对

4、增添 东莞中学生物科组东莞中学生物科组肽链：肽链： 起始起始-缬缬-异亮异亮-亮亮-甘甘-终止终止 (甲硫氨酸甲硫氨酸)mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA- 肽链：肽链： 起始起始-异亮异亮-亮亮-丝丝-甘甘- (甲硫氨酸甲硫氨酸) -TAC-TAT-AGG-AGC-CCA-TT -ATG-ATA-TCC-TCG-GGT-AADNAmRNA：-AUG-AUA-UCC-UCG-GGU-AA- -TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变前突变后突变后CG此处缺失一个碱基对此处缺失一个碱基对一、基因突

5、变一、基因突变碱基对缺失碱基对缺失 东莞中学生物科组东莞中学生物科组2.2.基因突变的基因突变的本质本质： 基因内部发生变化，组成基因的基因内部发生变化，组成基因的脱氧核脱氧核苷酸的种类苷酸的种类、数量数量、排列顺序排列顺序发生改变。发生改变。1.1.概念：概念：DNADNA分子中分子中发生发生碱基对的替换碱基对的替换、增添增添和和缺失缺失，而引起的，而引起的基因结构的改变基因结构的改变，叫做，叫做基基因突变因突变。一、基因突变一、基因突变东莞中学生物科组东莞中学生物科组v基因突变，基因控制的性状是否一定改变？基因突变，基因控制的性状是否一定改变？（1）（同义突变）由于密码子的简并性，某些突）

6、（同义突变）由于密码子的简并性，某些突变改变了密码子，但可能编码同一种氨基酸；变改变了密码子，但可能编码同一种氨基酸；（2）显性纯合子个体中，显性基因突变成隐形基）显性纯合子个体中，显性基因突变成隐形基因，在杂合状态下，性状不改变。因，在杂合状态下，性状不改变。（其他原因，后面再总结）（其他原因，后面再总结）东莞中学生物科组东莞中学生物科组3.3.基因突变发生的时期和细胞基因突变发生的时期和细胞（1 1）生物个体发育的任何时期生物个体发育的任何时期； 突变发生的时期突变发生的时期越早越早，表现突变的部分，表现突变的部分越多越多； 突变发生的时期突变发生的时期越晚越晚，表现突变的部分，表现突变的

7、部分越少越少。 （2 2）生物体中任何细胞，）生物体中任何细胞，DNADNA复制时（间期）复制时（间期）。如果突变发生在体细胞，突变基因会不会遗传给后代？如果突变发生在体细胞，突变基因会不会遗传给后代？ 一般不会，只有一般不会，只有生殖细胞生殖细胞的突变才的突变才可能会可能会遗传给后代遗传给后代 一、基因突变一、基因突变但体细胞发生的基因突变可通过但体细胞发生的基因突变可通过无性繁殖无性繁殖传递给后代；传递给后代；某些体细胞突变后发展为某些体细胞突变后发展为癌细胞癌细胞。东莞中学生物科组东莞中学生物科组紫外线紫外线X射线射线其它各种辐射其它各种辐射亚硝酸亚硝酸碱基类似物碱基类似物苯环类似物苯环

8、类似物致癌物质有致癌物质有亚硝亚硝酸胺，石棉，酸胺，石棉，3,4-3,4-苯并芘，黄苯并芘，黄曲霉素，苯，甲曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏丹红，丙醛，苏丹红，丙烯酰胺，孔雀石烯酰胺，孔雀石绿、萘、铅，硫绿、萘、铅，硫酸钴，硝基苯，酸钴，硝基苯，硝基甲烷硝基甲烷等。等。DNA复制偶尔发生错误复制偶尔发生错误DNA碱基组成改变碱基组成改变一、基因突变一、基因突变4.4.原因原因某些病毒某些病毒东莞中学生物科组东莞中学生物科组引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难 19451945年年8 8月月6 6日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广日，美国为迫使日本迅速投降

9、，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹，当场炸死七万余人，负岛投掷了人类史上第一颗原子弹，当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。伤失踪者五万余人。8 8月月9 9日，美国又在日本长崎投下第二日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。 当地居民长期受到辐射远当地居民长期受到辐射远 期效应的影响，期效应的影响，肿瘤、白肿瘤、白 血病血病的发病率明显增高，的发病率明显增高， 对人们的健康和生存造成对人们的健康和生存造成 很大威胁。很大威胁。

10、 东莞中学生物科组东莞中学生物科组 19861986年年4 4月月2626日凌晨，前苏联乌克兰境内日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺切尔诺贝利核电站发生大爆炸贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。其后患将会影响人类数故，数十万人受到辐射伤害。其后患将会影响人类数百年，是已知的世界最大核事故。百年，是已知的世界最大核事故。引起突变的原因引起突变的原因-人类史上的灾难人类史上的灾难东莞中学生物科组东莞中学生物科组白化病患者白化病患者并指并指玉米的白化苗玉米的白化苗果蝇的白眼果蝇的白眼东莞中学生物科组东莞中学生物科组5.5.基因突变的特点基因突

11、变的特点v普遍性普遍性（自然突变、诱发突变）（自然突变、诱发突变）v低频性低频性 v随机性随机性v不定向性不定向性v多数有害多数有害所有生物所有生物都有可能发生基因突变都有可能发生基因突变可以发生在生物个体发育的可以发生在生物个体发育的任何时期任何时期对于一种生物来说，基因突变的频率对于一种生物来说，基因突变的频率是非常低的是非常低的基因可以朝着不同的方向发生突变基因可以朝着不同的方向发生突变多数是有害的，少数是有利的多数是有害的，少数是有利的一、基因突变一、基因突变东莞中学生物科组东莞中学生物科组等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？基因突变，产生等位基因基因突变，产生等位基因基因突变

12、的不定向性，产生基因突变的不定向性，产生复等位基因复等位基因东莞中学生物科组东莞中学生物科组引发生物变异引发生物变异 6.6.基因突变的意义基因突变的意义一、基因突变一、基因突变v基因突变产生基因突变产生新基因新基因；v基因突变是基因突变是生物变异的生物变异的根本来源根本来源，也，也为生物进为生物进化提供了最初的化提供了最初的原材料原材料。东莞中学生物科组东莞中学生物科组7.7.诱发突变的应用诱发突变的应用 ( (诱变育种诱变育种) )太空育种太空育种利用宇宙射线、利用宇宙射线、微重力、重粒子、变化磁微重力、重粒子、变化磁场、高真空等太空物理环场、高真空等太空物理环境作用境作用, ,诱发作物基

13、因突变诱发作物基因突变 东莞中学生物科组东莞中学生物科组一母生九子一母生九子, ,九子各不同九子各不同个个体体差差异异基基因因重重组组东莞中学生物科组东莞中学生物科组二、基因重组二、基因重组v基因重组基因重组是指在生物体进行是指在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，的过程中，控制不同性状的基因重新组合。控制不同性状的基因重新组合。东莞中学生物科组东莞中学生物科组东莞中学生物科组东莞中学生物科组1.基因重组的原因基因重组的原因（1）非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合。（2）同源染色体上）同源染色体上非姐妹染色单体非姐妹染色单体交叉互换交叉互换。（3）人工转基因。

14、（基因工程）人工转基因。（基因工程）减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期减数第一次分裂前期（四分体时期减数第一次分裂前期（四分体时期）东莞中学生物科组东莞中学生物科组基因重组产生新的基因重组产生新的基因组合（基因型）基因组合（基因型）是是生物变异的来源生物变异的来源之一之一是形成是形成生物多样性生物多样性的重要原因的重要原因对对生物的进化生物的进化也具有重要的意义。也具有重要的意义。2.基因重组的意义基因重组的意义东莞中学生物科组东莞中学生物科组基因突变基因突变基因重组基因重组实质实质发生时间发生时间 原因原因发生频率发生频率意义意义基因的分子结构改变，产基因的分子结构改变，产生生新基因新基因，出现新性状。，出现新性状。控制不同性状的基因重控制不同性状的基因重新组合，不产生新的基新组合，不产生新的基因，产生因，产生新的基因型新的基因型。DNADNA分子复制时分子复制时，基因中，基因中脱氧核苷酸的增减和替换脱氧核苷酸的增减和替换减数分裂形成配子时，减数分裂形成配子时，非等位基因的非等位基因的自由组合自由组合,等位基因的交叉等位基因的交叉互换