第1节 基因突变和基因重组（第一课时）（共20张PPT）

1、第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 第一课时 基因突变,必修二,长沙市一中 曾峰,基因突变的 实例,3. 自然界中诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是 。由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的，因此，基因突变是 、 的。在自然状态下，基因突变的频率是 的。,一 基础知识填空 1基因突变的概念 DNA分子中发生碱基对的 ，而引起 的改变，叫做基因突变。,替换、增添和缺失,基因结构,2. 诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可以分成三类： 。,物理因素、化学因素和生物因素,4. 基因突变的意义： 基因突变是 产生的途径，是生物变异的

2、 , 是 的原始材料 。,新基因,根本来源,生物进化,普遍存在的,随机发生的,不定向,很低,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,资料：研究发现，镰刀形细胞贫血症患者的血红蛋白 上发生了氨基酸的替换。 正常：缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸 异常：缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸。 利用桌上摆放的简易模型，结合教材P81思考与讨论右侧的图解分析，分组讨论分析镰刀形细胞贫血症的病因。,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,DNA,mRNA,血红蛋白的部分氨基酸顺序,谷氨酸,GUA,GAA,根本原因,红细胞的形态,缬氨酸,直接原因,二 构建模型模拟分析镰

3、刀形细胞贫血症的病因,问题1：镰刀形细胞贫血症能否遗传？怎样遗传？,问题2：基因突变主要发生在什么时期？,不一定。基因突变必须要发生在性原细胞中，才可能通过配子传递给下一代。,主要发生在DNA分子复制的时期。,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,资料：1935年，美国科学家联合英国科学家在非洲大陆对11270种植物进行了调查，结果发现在过去的7年间，987%的植物都曾发生过突变。在适宜的条件下，生长12天的大肠杆菌培养物的浓度约为每毫升10 9个细胞，DNA复制的错误率约为10-9，也就是每连接109 个核苷酸才可能发生一个错误。基因突变可以发生在生物个

4、体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，可以发生在同一DNA分子的不同部位。,普遍性；,低频性；,随机性。,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,果蝇复眼的颜色,W（红眼）,W1 （白眼）,W2 （血红眼）,W3 （象牙眼）,W4 （樱红眼）,W5 （杏红眼）,W6 （伊红眼）,W7 （浅黄色眼）,W8 （微色眼）,W9 （蜜色眼）,w10（珍珠眼）,w11（珊瑚色眼）,资料： 果蝇红眼基因的突变图,不定向性；,问题1：基因突变的不定向性与随机性有何差别？,不定向性强调方向；,问题2：基因突变的结果是什么？,形成新的等位基因。,二 构建模型模

5、拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,总结：,基因突变的特点,普遍性； 随机性； 不定向性； 低频性； 多害少利性； ,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的替换、缺失或增添对生物性状的影响有何不同,下面已经给出正常DNA分子模板链的碱基序列，当碱基序列分别发生如下变化时，翻译成的氨基酸序列将如何变化?第6个碱基G被碱基A所替换； 第6个碱基G被碱基C所替换； 第4个碱基T发生了缺失； 第4、5两个碱基T和A均缺失； 第4、5、6三个碱基T、A、G均缺失；第3个碱基和第4个碱基之间插入一个碱基G；

6、 第3个碱基和第4个碱基之间插入两个碱基G、A； 第3个碱基和第4个碱基之间插入三个碱基G、A、C。 正常DNA模板链 TAC TAG AGC mRNA AUG AUC UCG 氨基酸顺序 甲硫氨酸 异亮氨酸 丝氨酸 利用桌上的模型，分组讨论分析以上8种情况带来的 影响，并总结特点。,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,氨基酸不变；,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,A,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,U,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,二

7、 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,异亮氨酸替换为甲硫氨酸；,甲硫氨酸,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨

8、酸,异亮氨酸,丝氨酸,丝氨酸,从第2个氨基酸开始整个氨基酸顺序可能完全改变；,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,亮氨酸,从第2个氨基酸开始整个氨基酸顺序可能完全改变；,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,

9、C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,原第2个氨基酸缺失，其余不变；,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,从第2个氨基酸开始整个氨基酸顺序可能完全改变；,G,C,酪氨酸,亮氨酸,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解

10、DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,GA,CU,亮氨酸,丝氨酸,从第2个氨基酸开始整个氨基酸顺序可能完全改变；,二 构建模型模拟分析镰刀形细胞贫血症的病因,三 资料分析理解基因突变的特点,四 构建模型了解DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换对生物性状的影响有何不同,DNA模板链,T,A,C,T,A,G,A,G,C,mRNA,A,U,G,A,U,C,U,C,G,氨基酸顺序,甲硫氨酸,异亮氨酸,丝氨酸,GAC,CUG,亮氨酸,在原第2个氨基酸前增加一个亮氨酸，其余不变；,二 构建模型模拟分