生物基因突变和基因重组新人教必修

生物基因突变和基因重组PPT课件新人教必修第1页，课件共58页，创作于2023年2月第五章《基因突变及其他变异》第一节《基因突变和基因重组》第2页，课件共58页，创作于2023年2月教学目标知识与技能举例说出基因重组及其意义。举例说明基因突变的特征和原因及其生物学意义。过程与方法采用镰刀型细胞贫血征的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念，归纳哪些因素会导致基因突变。第3页，课件共58页，创作于2023年2月情感态度与价值观引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组做科学了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。教学重点难点基因突变的概念及特点基因突变的原因教学方法手段类比推理法，问题情境导入法，自学，谈话法，归纳总结法第4页，课件共58页，创作于2023年2月表现型基因型+

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？第5页，课件共58页，创作于2023年2月引言新课讲授随堂练习课堂小结学习目标退出课后作业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6页，课件共58页，创作于2023年2月第一节基因突变和基因重组基因突变基因重组第7页，课件共58页，创作于2023年2月知识回顾：什么叫基因？基因的分子结构如何？基因与染色体、DNA关系如何？基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体。第8页，课件共58页，创作于2023年2月如果由于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，也可能既无害也无利。第9页，课件共58页，创作于2023年2月(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：镰刀型细胞贫血症第10页，课件共58页，创作于2023年2月…－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：异常第11页，课件共58页，创作于2023年2月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：第12页，课件共58页，创作于2023年2月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.第13页，课件共58页，创作于2023年2月指发生在基因水平上的变异,是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。（二）、基因突变的概念:第14页，课件共58页，创作于2023年2月（三）、基因突变的类型:ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC改变增添第15页，课件共58页，创作于2023年2月（四）、基因突变发生的时期？细胞分裂的分裂间期。DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）生殖细胞中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞；突变发生的时期越早，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。第16页，课件共58页，创作于2023年2月请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？第17页，课件共58页，创作于2023年2月1、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D．A、B都有可能2、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3、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.有丝分裂间期第18页，课件共58页，创作于2023年2月(五)、基因突变的原因和特点物理因素：化学因素：病毒因素：紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物苯环类似物致癌物质有：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、引起基因突变的因素

第19页，课件共58页，创作于2023年2月A.自然突变:自然发生的突变B.诱发突变:在人为条件下发生的突变如:正常绵羊突变产生短腿安康羊如:中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体(1)按来源分：2、基因突变的种类：(2)按突变后对生物个体的影响分

与

,对生物体而言，多数____________。有利突变有害突变有害突变第20页，课件共58页，创作于2023年2月3、基因突变的特点

①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物都可能发生)②随机性:可发生在任何时期③突变率低:自然界突变率很低：10－5-

10-8④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利⑤不定向性：A＝a1或A＝a2基因突变的结果：产生它的等位基因第21页，课件共58页，创作于2023年2月1、基因突变的普遍性与低频率性是否矛盾？2、基因突变的随机性与“基因突变发生在DNA分子复制时”是否矛盾？思考与讨论第22页，课件共58页，创作于2023年2月（六）、基因突变的意义基因突变在生物进化中有重要意义。是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。①打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变?如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?②产生新基因引发生物变异为进化提供原始材料第23页，课件共58页，创作于2023年2月化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。（1）人工诱导基因突变常用方法：物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；生物因素：病毒、细菌等。（七）、人工诱变在育种上的应用第24页，课件共58页，创作于2023年2月（4）诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（举例）（七）、人工诱变在育种上的应用①成功率低,有利变异个体往往不多，处理的材料量大（育种规模大）②诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄漏将造成人体伤害或环境污染（2）优点：①提高突变率，创造新类型，缩短育种周期②大副度改良某些性状（3）缺点:第25页，课件共58页，创作于2023年2月据报载：十几年来，我国从航天搭载的60多种、500多个品种的植物种子中，筛选培育出了多个在农业生产上发挥作用的新品种。据不完全统计，空间诱变育成的高产、优质新品种（品系），在全国种植的面积已超过100万亩。与此同时太空动物的培育也取得了初步的成效。第26页，课件共58页，创作于2023年2月“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?二基因重组第27页，课件共58页，创作于2023年2月（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、基因重组第28页，课件共58页，创作于2023年2月（二）、类型:①基因的自由组合:减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的组合，非等位基因也自由组合。例子②基因的互换:减数分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因随姐妹染色单体之间发生局部互换而互换，导致基因重组。例子发生时期：减数分裂四分体时期减数第一次分裂后期第29页，课件共58页，创作于2023年2月两个亲本的杂合性越高，遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。基因重组是通过有性生殖过程实现的。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）、特点:（四）、意义:第30页，课件共58页，创作于2023年2月优点：使不同个体的优良性状集中到一个个体上。缺点：育种年限长。（五）、应用：杂交育种:基因重组能否产生新的基因？第31页，课件共58页，创作于2023年2月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：①普遍性、②随机性、③_________、④多数有害、⑤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：___________________特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（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非常丰富第32页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第33页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第34页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第35页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第36页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第37页，课件共58页，创作于2023年2月对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍第38页，课件共58页，创作于2023年2月（四）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。（五）批判性思维这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化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意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。第39页，课件共58页，创作于2023年2月练习基础题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。第40页，课件共58页，创作于2023年2月课堂练习：1、人工诱变是创造生物新类型的重要方法，这是因为人工诱变()A易得大量有利个体B可按计划定向改良C变异频率高，有利变异较易稳定D以上都对C2、进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是()A基因重组B基因突变C染色体变异D生活条件改变A第41页，课件共58页，创作于2023年2月3、在田间选择穗大粒多的变异植株的种子播种后，子代植株有的保持了穗大粒多的特点，有的却不能。原因是()A上述穗大粒多的变异是不遗传的变异B上述穗大粒多的变异是可遗传的变异C上述穗大粒多的变异有的是可遗传的，有的是不可遗传D上述穗大粒多的变异在播种后又发生了新的变异C第42页，课件共58页，创作于2023年2月4、某种自花授粉植物连续几代只开红花，一次开出一朵白花，该花的自交子代全开白花，其原因是()A基因突变B基因分离C基因互换D基因重组5、生物变异的根本来源和为生物进化提供了最初的原材料的是（）A基因重组B基因突变C染色体结构变异D染色体数目变异AB第43页，课件共58页，创作于2023年2月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．基因突变第44页，课件共58页，创作于2023年2月9、基因重组发生在（）A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中C．有丝分裂形成子细胞的过程中D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中10、观察肿瘤切片，下列有关其中细胞的叙述中，正确的是（）A.所有细胞经减数分裂增殖B.所有细胞中都可见到基因突变C.所有细胞都能合成蛋白质D.所有细胞中DNA含量都相同第45页，课件共58页，创作于2023年2月11、诱发突变与自然突变相比，正确的是（）A．都是有利的B．都是定向的C．都是隐性突变D．诱发突变率高12、下列关于自然突变的叙述错误的是（）A．自然突变的频率低B．自然突变只产生在个别生物个别基因C．自然突变是不定向的，一般是有害的D．基因突变是变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一第46页，课件共58页，创作于2023年2月13、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化14、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异15、下面叙述的变异现象，可遗传的是A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C．用激素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花第47页，课件