【新教材】人教版高一生物基因突变和基因重组-完整版课件

生物（人教版）高中生物必修二第五章基因突变及其他变异问题探讨我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。1.航天育种的生物学原理是什么？2.如何看待基因突变所造成的结果？问题探讨我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。1.航天育种的生物学原理是什么？通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力（或无重力）的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。问题探讨我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。2.如何看待基因突变所造成的结果？基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。第1节基因突变和基因重组教学目标核心素养1、基因突变的原因。(重、难点)2、细胞癌变的原因。(重点)3、基因突变和基因重组的意义。(难点)生命观念：基因突变和基因重组。科学思维：相关性思维。科学探究：致癌因子的探究。社会责任：基因编辑治疗疾病。一、基因突变的实例虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生一个错误。1、镰状细胞贫血（也叫：镰刀型细胞贫血症）正常红细胞镰状红细胞一、基因突变的实例一、基因突变的实例P81.思考.讨论：镰状细胞贫血形成的原因1）图5-2中氨基酸发生了什么变化？TAAU组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换2）这种疾病能否遗传？如何遗传？能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。一、基因突变的实例2、基因突变的定义DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因若发生在配子中，将遵循规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。一、基因突变的实例替换：一般影响小，甚至无影响1）碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响谁最大？增添、缺失：一般影响大，±3N个碱基对影响可减小2）基因突变一定能改变生物的性状吗？性状不一定改变基因有不转录的序列mRNA有不翻译的序列密码子具有简并性隐性基因可不表现不一定遗传3）突变产生的致病基因一定会遗传给后代吗？若发生在生殖细胞的突变，可遗传给后代；若发生在体细胞，一般不遗传，某些植物可无性繁殖遗传给后代。二、基因的癌变1、结肠癌发生的原因1）从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？答：从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因（包括抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ）发生了突变。二、基因的癌变1、结肠癌发生的原因1）从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？答：原癌基因：一般，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增值所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。二、基因的癌变1、结肠癌发生的原因1）从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？答：抑癌基因：一般，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增值，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，就可能引起细胞癌变。二、基因的癌变1、结肠癌发生的原因2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？答：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。二、基因的癌变1、结肠癌发生的原因3）根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？答：（1）能够无限增值；（2）形态结构发生显著变化；（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少；（4）细胞之间的粘着性显著降低；（5）容易在体内分散和转移。二、基因的癌变2、健康生活的提示（1）不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果。（2）咸菜、咸肉等食物中含有致癌物质亚硝酸盐，应少吃。（3）做米饭、煮粥之前要把米淘洗干净，以减少霉变对身体的损害。（4）熏烤的鱼、肉、香肠等食物中含有致癌物质，应少吃。（5）多吃富含纤维素的食物，如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等。（6）炒菜时油不要放得太多。研究表明，乳腺癌、大肠癌、卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关。三、基因突变的原因1、诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素：1）物理因素：紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA2）化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基3）生物因素：某些病毒的遗产物质能影响宿主细胞的DNA2、自发产生（内因）。三、基因突变的原因3、基因突变的特点1）普遍性2）随机性3）不定向性4）低频性5）多害少利性6）中性三、基因突变的原因4、基因突变发生时间（一般）时间：主要发生在间期A.有丝分裂前间期B.减数第一次分裂前间期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）体细胞三、基因突变的原因5、基因突变的意义基因突变是产生新基因的途径，基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料。2018年9月8日，获得“未来科学大奖”生命科学奖；2018年12月18日，党中央、国务院授予袁隆平改革先锋称号，颁授改革先锋奖章，获评杂交水稻研究的开创者。2019年9月17日，国家主席习近平签署主席令，授予袁隆平“共和国勋章”。2020年11月28日，当选2020中国经济新闻人物。杂交水稻之父·袁隆平首届国家最高科学技术奖得主从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻，到1975年，他研究出来的新品种就已经在全国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的大米可以多养活6000万人。杂交水稻之父·袁隆平首届国家最高科学技术奖得主你知道培育杂交水稻的原理吗？四、基因重组1、基因重组的概念基因重组就是指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。2、基因重组的类型①交叉互换型四、基因重组AAaaBBbbAAaaBbBb无交叉互换配子ABab有交叉互换ABabAbaB重组类型MⅠ前期（四分体时期），位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的交叉互换而发生交换，导致染色单体上的基因发生重组。四、基因重组2、基因重组的类型①交叉互换型②自由组合型MⅠ后期，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因发生自由组合。或不形成新的基因，而是形成新的基因型四、基因重组2、基因重组的类型①交叉互换型：染色体水平②自由组合型：染色体水平③基因工程对DNA的剪切、拼接：分子水平④动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模基因重组：细胞水平四、基因重组3、基因重组的意义(1)是__________的来源之一（不是根本来源）；(2)为__________提供材料（产生多种基因型的个体供选择)(3)是形成

的重要原因之一。生物变异生物进化生物多样性四、基因重组基因重组的应用我国是最早养殖和培育金鱼的国家，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交得到朝水泡眼。正因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼