基因突变和基因重组课件 高一下学期生物人教版必修2

什么是遗传?有性生殖的生物,子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。他们完全一样吗？什么是变异?生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。遗传变异进化变异的类型可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组表型的改变仅由环境引起，遗传物质没有改变，不可遗传表型的改变由遗传物质发生了改变，这种改变可以遗传给后代第一节基因突变和基因重组1904年，美国一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是两面凹的圆饼状，他把这种病称为“镰状细胞贫血症”。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时甚至死亡。一、基因突变的实例镰状细胞贫血正常血红蛋白的氨基酸序列异常血红蛋白的氨基酸序列镰状细胞贫血的病因是什么呢？？？

为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？正常人镰状细胞贫血患者氨基酸蛋白质DNA转录mRNA翻译谷氨酸正常缬氨酸异常AATU碱基对替换根本原因：基因层面直接原因：蛋白质层面(1)概念：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（即基因结构的改变）。(教材P81)(2)发生时间：通常发生在DNA

复制即分裂间期。增添缺失替换AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC基因突变实质DNA上的任何碱基的改变都叫基因突变吗？只有使基因结构发生改变才是基因突变，非基因区段的碱基改变不是基因突变。思考(3)基因突变对性状的影响主要原因：1.发生部位：突变可能发生基因的非编码区上。2.密码子简并性：基因突变前后密码子决定的是同一种氨基酸。3.隐性突变：如AA→Aa，不会导致性状的改变。4.选择性表达：突变的基因在这个细胞不表达。原密码子亮氨酸UUA突变密码子UUG基因突变不一定导致生物性状的改变真核生物的基因结构基因突变的类型隐性突变：Aa该突变发生后，F1不表现出新性状，直到F2突变基因aa纯合时才表现出新性状。显性突变：aA该突变一旦发生，突变个体即可表现出新的性状碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换增添缺失(4)基因突变对表达产物的影响思考：增添或缺失几个碱基时影响最小？增添或缺失3个或3的倍数个碱基时对蛋白质影响最小小大大只改变1个氨基酸或不改变插入前序列未影响，影响插入后序列缺失前序列未影响，影响缺失后序列(5)基因突变的遗传结果：人类体细胞中某些基因的突变可能发展为癌细胞！！！产生新的等位基因。殖遗传。（p81）遗传特性：若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。可通过无性生细胞的癌变正常结肠上皮细胞抑癌基因Ⅰ突变原癌基因突变抑癌基因Ⅱ突变抑癌基因Ⅲ突变癌癌细胞转移原癌基因突变或过量表达细胞癌变抑癌基因突变细胞癌变细胞正常生长和增殖所必需的。抑制细胞的生长和增殖或促进凋亡(1)细胞癌变的原因相应蛋白质活性过强蛋白质活性减弱或失去活性注意：原癌基因和抑癌基因是两大类基因，癌变是多基因突变累积导致的。不受控制，恶性增殖正常细胞中也存在正常的成纤维细胞癌变后的成纤维细胞①能够无限增殖；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，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移。（P82）(2)癌细胞的特点基因突变的原因基因突变产生的发现：1927年，美国遗传学家缪勒发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年，又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结论。Artificialtransmutationofthegene《基因的人工诱变》1.外因（诱发突变）①物理因素：X射线，紫外线等②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等2.内因（自然突变）自然条件下，由于DNA复制发生错误而自发产生。基因突变的原因(5)多害少利性：多数突变对生物体有害（打破生物体对现有环境的协调关系）。基因突变的特点(1)普遍性：在生物界普遍存在。(2)随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在不同的DNA分子，也可以发生在同一个DNA分子的不同部位。(3)不定向性：一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因（例如A---a1、a2、a3…）。(4)低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低（105~108→1）。形成新性状基因突变生物变异的根本来源1.基因突变是新基因产生的途径2.基因突变是生物变异的根本来源、为生物的进化提供了丰富的原材料。产生新基因生物进化的原始材料基因突变的意义(1)概念：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。猫由于基因重组而产生的毛色变异基因重组实质(2)类型：基因的自由组合基因的交叉互换(3)发生时期：减数第一次分裂（即产生新的基因型，并未产生新的基因）基因的交叉互换发生时期：减I前期现象：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换结果：等位基因之间发生交叉互换基因的自由组合发生时期：减I后期现象：非同源染色体自由组合结果：非等位基因自由组合(4)基因重组的意义是生物变异的来源之一对生物的进化具有重要的意义。小结：基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组本质发生时间原因特点意义基因结构改变，产生新基因、可能会产生新性状变异的根本来源，为进化提供原材料不同基因的重新组合，产生新的基因型，使不同性状重新组合普遍性、随机性、低频性、不定向性，多害少利性。有性生殖生物中普遍存在自然突变、诱发突变分裂间期减I（前期、后期）变异的来源之一，对进化有重要意义自由组合；交叉互换不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异思维拓展1．下列关于基因突变的叙述，正确的是A．一定能改变生物的表型

B．可以产生等位基因C．对生物的生存都是有害的

D．有一定的方向性B课堂练习2．用射线处理纯种小麦种子，使其体内一条染色体上的TD8基因突变成S基因，导致编码的多肽链的第18位的亮氨酸替换为赖氨酸，从而导致该纯种小麦种子发育为矮化的突变体小麦。下列叙述正确的是A．突变产生的S基因对TD8基因为显性B．TD8基因和S基因的脱氧核苷酸的排列顺序相同C．TD8基因突变成S基因时基因结构没发生改变D．TD8基因与S基因在同源染色体上的位置不同A课堂练习3．下列关于基因重组的叙述，正确的是A．基因重组与基因突变都能产生新的性状B．基因重组导致由一对等位基因控制的杂合子自交后代出现性状分离C．同源染色体上的姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组D．基因重组是生物变异的来源，对生物的进化具有重要意义D课堂练习4．同父同母的兄弟姐妹之间在性状表现上既有相同又有差异，引起这种现象的主要原因是A．基因突变B．基因重组C．环境影响D．染色体变异B课堂练习5.右图表示某植物细胞的一个DNA分子中a、b、C三