《基因突变和基因重组》课件(新人教必修)

1、第五章基因突变及其他变异第一节基因突变和基因重组第五章基因突变及其他变异第一节表现型基因型+ 环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）（改变）可遗传的变异 （如：色盲）来源基因突变染色体变异基因重组诱因（改变）（改变）思考：通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）表现型基因型+ 环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸第一节 基因突变和基因重组基 因 突 变基 因 重 组第一节 基因突变和基因重组基 因 突 变基 如果由于DNA分子携带的遗传信息改变，而使其所编码的氨基酸改变,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利，可能有害

2、，也可能既无害也无利。 如果由于DNA分子携带的遗传信息改变，而使其所编码(一)、基因突变的实例积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞实例：镰刀型细胞贫血症(一)、基因突变的实例积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？镰刀型细胞贫血症的病因分析：异常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA直接原因根本原因 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。病因：C

3、TTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常G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.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。（二）、基因突变的概念: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1、基因突变的类型:ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC AACC

4、GTTGGCA CCGT GGC替换增添1、基因突变的类型:ATCCG缺失（正常）ATTCCGAAC请思考：由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？请思考：由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？2、基因突变的结果：对基因的影响：往往产生与之对应的等位基因。对性状的影响：往往产生与之对应的性状（通常会引起一定的表现型变化,不是一定。）2、基因突变的结果：对基因的影响：往往产生与之对应的等位基一种氨基酸可能有几种不同的密码子一些DNA片段不携带遗传信息；显性纯合子突变成杂合子（AAAa)环境因素的影响等等发生基因突变后不改变生物性状的原因有哪些？请思考：一种氨基酸可能有几种不同的密码

5、子发生基因突变后不改变生例题.(选择填空)某生物发生了基因突变后, 基因结构 ；基因数量 ； 性状 。 (填一定不变或一定改变或可能改变) 一定改变一定不变可能改变例题.(选择填空)某生物发生了基因突变后,一定改变一定不变可若发生在配子中，可遗传；若发生在体细胞中，一般不能遗传；有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。基因突变都会遗传给后代吗？请思考：若发生在配子中，可遗传；基因突变都会遗传给后代吗？请思考：(三)、基因突变的原因和特点物理因素：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致癌物质有：亚硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏

6、丹红，丙烯酰胺，孔雀石绿、萘、铅，硫酸钴，硝基苯，硝基甲烷等。 复制偶发错误碱基组成改变内部因素：外部因素1、原因某些病毒(三)、基因突变的原因和特点物理因素：化学因素：生物因素：紫2、特点 普遍性:在生物界中普遍存在(P82例子) 随机性:可发生在生物体生长发育的任何时期（常发生在细胞分裂间期，DNA复制时）任何细胞的任何DNA分子的任何部位上 不定向性：Aa1或A a2. 可产生一个以上的等位基因且突变的方向和环境无明确的 因果关系2、特点 普遍性:在生物界中普遍存在(P82例子)可产生一多害少利性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 低频性:自然状态下，突变率很低既然突变率很低，还

7、能不能提供丰富的可遗传的变异？大肠杆菌的众多变异对大肠杆菌是有害还是有利？多害少利性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利低频思考：1基因突变能产生新的基因吗？2这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ?3自然环境会选择哪些个体生存下来？4基因突变对生物的进化有何意义？ （四）基因突变的意义意义：基因突变是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是进化的原始材料 思考：1基因突变能产生新的基因吗？（四）基因突变的意义意义基因突变和基因重组课件(新人教必修)讨论结果这种说法不正确。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

8、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。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。讨论结果这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的讨论结果这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。讨论结果这种说法不正确。基因突变是指DNA分子中发生碱基诱变育种:（1）常用的方法： 物理

9、因素：X射线、Y射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （2）优点： 提高突变率，缩短育种周期（3）遇到的问题 1、成功率低 2、产生大量不合格突变型 3、会出现返祖现象（五）基因突变的应用诱变育种:（五）基因突变的应用 “一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?二 基因重组 “一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原（一）、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的 重新 组合。二、基因重组（一）、概念:是指在生物体进行 有性生殖 的过程中，控制不同（二）、类型: 基因重组基因的自由组合基因的交叉互换（减数第一次分裂后期，非

10、同源染色体上的非等位基因自由组合）（减数第一次分裂前期/四分体时期，同源染色体中非姐妹染色单体上等位基因常发生交叉互换）（二）、类型: 基因重组基因的自由组合基因的交叉互换（ 产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。 （三）、意义: 产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，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：_ 内部结构

11、能产生主要在细胞分裂间期（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基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1基因突变：内部结基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。发生时间及原因细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减I后期中，随同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；或减I前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换导致基因重组条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减

12、数分裂形成生殖细胞。意义生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合AabB非同源染色体上的非等位基因自由组合。AabB非同源染色体上的非等位基因自由组合。任务：两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。任务：两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBbABABABababab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababaABbAaBbABABABababab精原细胞初级精母细

13、胞次级精母AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞初级同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换现象。（三）思考与讨论二1.223种精子；223种卵细胞。3.提示：可以从染色体上基因的多样性、减数分裂过程中配子形成的过程以及基因重组等角度思考。生物体的性状是由基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。人的基因约有3万多个，因此，形成生殖细胞的类型也非常多，由生殖细胞通过受精作用形成的受精卵的

14、类型也就非常多。所以，人群中个体性状是多种多样的。（三）思考与讨论二旁栏思考题 因为紫外线和X射线易诱发基因突变，使人患癌症。旁栏思考题 因为紫外线和X射线易诱发基因突变，使练习基础题1.（1）；（2）；（3）。2.C。3.B。4.A。拓展题1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。放疗的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是非常虚弱的。2.镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明，在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地

15、人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合体对生存不利，但其杂合体却有利于当地人的生存。练习6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者, 其父母正常，请判断这人性状最可能是（ ） A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组7、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变， 那么这种变化最终可能引起（ ） A.遗传性状改变 B.遗传密码改变 C.遗传信息改变 D.遗传规律改变8、生物变异的根本来源是（ ） A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异 D基因突变6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,16、基因突变的原因是（ ） A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA

16、变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变16、基因突变的原因是（ ）17、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（ ） A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能18、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则（ ） A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变19、人类能遗传的基因突变常发生在（ ） A.减数第一次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期17、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱在太空突变的真菌 (普遍性)在太空突变的真菌 (普遍性) 基因突变既可发生在植物的种子期,也可发生在幼苗期,还可发生在开花期；既能在动物体的体细胞中发生，也能在动物体的生殖细胞中发生。（随机性）一个正常基因A