5.1.2基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版必修2

基因突变和基因重组一、基因突变的概念？实例？结果？时间？原因？特点？意义？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。（光镜下不可见）2.实例：豌豆皱粒的形成、白化病的形成、囊性纤维化、镰状细胞贫血3.结果：产生新基因(细胞核中是等位基因)4.时间：个体发育的任何时期，主要在细胞分裂前的间期（因为间期DNA复制，双螺旋结构打开，结构最不稳定）5.原因：内因(自发突变):DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生

外因(诱发突变)：物理因素、化学因素、生物因素6.特点：①普遍性②随机性③不定向性④低频性：7.意义：产生新基因的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原始材料淀粉分支酶基因插入一段外来DNA序列酪氨酸酶基因异常CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对血红蛋白基因替换1个碱基对二、基因突变对氨基酸序列的影响?基因突变对性状的影响？1.如果基因突变发生在编码序列：替换不影响或改变1个氨基酸、或提前终止翻译。增添和缺失影响插入位置后的对应的氨基酸序列。增添或缺失位置越靠前，对肽链的影响越大。增添或缺失碱基3的倍数比1或2影响小，一般仅影响个别氨基酸。2.基因突变不一定改变性状。基因突变性状不改变的原因可能是：密码子的简并；隐性突变；突变发生在非编码序列等总结：基因突变一定改变基因结构，但不改变基因数目和位置，不一定改变氨基酸序列，不一定改变性状。三、原癌基因和抑癌基因的功能？细胞癌变的原因？癌细胞的特点？致癌因子有哪些？1.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的。2.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡。3.细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变4.癌细胞的特点：能够无限增殖。②形态显著变化。③细胞膜上糖蛋白减少,黏着性降低,易分散和转移5.致癌因子：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子一、基因突变的意义基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，对生物体有害。有些基因突变对生物体是有利的；如：植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。有些基因突变既无害也无益，是中性的。如：有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。有害01有益02中性03判断依据生物变异的根本来源生物进化的原始材料形成新性状产生新基因基因突变产生新基因的途径二、基因突变在育种方面的应用诱变育种利用物理因素(如紫外线等)或化学因素(亚硝酸盐等)处理萌发的种子和幼苗,使生物发生基因突变,可以提高突变率,创造人类需要的生物新品种。A.提高突变率,加速育种进程。B.大幅度改良某些性状,创造所需优良变异类型。缺点：A.有利变异少,需大量处理实验材料；B.诱变的方向和性质不能控制,具有盲目性优点：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。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。三、基因重组(1)定义:(MⅠ前期和MⅠ后期)(非同源染色体上的非等位基因)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。(2)类型:①自由组合②互换互换自由组合1.发生时期？2.什么基因与什么基因重组了？二、基因重组(1)定义:(MⅠ前期和MⅠ后期)(非同源染色体上的非等位基因)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。(2)类型:①自由组合②互换(3)结果：通过基因重组，产生新的基因型，新的性状组合(4)意义：①是生物变异的主要来源②形成生物多样性的重要原因③为生物进化提供了原材料(5)适用范围:有性生殖的真核生物的核基因(6)实例:案例1：金鱼的培育我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。案例2：杂交水稻的培育抗倒伏、高抗稻瘟病水稻品种就是利用抗倒伏、易感稻瘟病水稻品种与易倒伏、高抗稻瘟病水稻品种作为亲本，进行杂交和多年选育获得的。P：×抗倒伏、易感稻瘟病水稻易倒伏、高抗稻瘟病水稻抗倒伏、高抗稻瘟病水稻选育F1S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌案例3：肺炎链球菌转化实质：S型菌中控制荚膜形成的基因与R型菌的基因重组（广义还包括：肺炎链球菌和基因工程的生物。）案例4：基因工程（DNA重组技术）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。目的基因与受体细胞中的基因发生重组项目基因突变基因重组本质时间类型适用范围结果可能性意义联系基因碱基序列发生改变原有基因的重新组合主要在细胞分裂间期减数分裂Ⅰ前期、后期自发突变、诱发突变自由组合、互换产生新基因和新的基因型产生新的基因型和性状类型所有生物都可发生，包括病毒通常发生在真核生物有性生殖过程中生物变异的根本来源，生物变异的来源之一；生物多样性的原因之一①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型可能性小，突变频率低普遍发生三、基因重组与基因突变对比①一对等位基因不存在基因重组。⑤父本与母本的杂合性越高，二者间遗传物质的差异越大，基因重组产生变异的可能性也就越大。④基因重组不能产生新基因和新性状，只能产生新的基因型和重组性状。②雌雄配子的随机结合不是基因重组。eg一对肤色正常的夫妇，生了一个肤色正常的孩子和一个白化病的孩子，不是基因重组的结果，是基因分离的结果。③纯合子杂交不存在基因重组。

egAABB×aabb一、概念检测我国大面积栽培的水稻有粳稻（主要种植在北方）和籼稻（主要种植在南方）。研究发现，粳稻的bZIP73基因通过一系列作用，增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比，籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同，从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。判断下列表述是否正确。（1）bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的。（）（2）bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的。（）（3）基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性。

（）√××基因、表观遗传和环境因素与性状之间的关系

遗传分析中的性状在形式上千变万化，但本质上都与蛋白质有关。蛋白质的种类非常多，其中一部分具有特定的功能，如酶、转运蛋白、结构蛋白、激素、抗体、受体等。这些蛋白质在细胞内外执行不同的功能，引起一系列错综复杂的代谢变化，最后表现为各式各样的形态特征和生理变化。表达这些蛋白质的基因如果出现问题，会改变生物体的性状。基因组中除了蕴藏着大量性状决定基因外，更包含了大量调控基因表达的基因。这些基因的变异会影响基因表达的过程和结果，进而影响性状。

各种性状需要在一定的环境条件下才能实现。环境条件不同，可能导致生物体的性状改变。例如，玉米有些隐性基因使叶内不能形成叶绿体，造成幼苗白化，其显性等位基因是叶绿体形成的必要条件。但是，如果将含有显性基因的种子在不见光的条件下发芽，长成的幼苗也是白化的。由此可见，基因型相同的个体在不同条件下可发育成不同的表型。环境因素可以通过改变遗传物质(如基