2022-2023学年人教版（2019）必修二 5-1 基因突变和基因重组 课件（25张）

“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”“一树之果有苦有甜，一母之子有愚有贤”“橘生淮北而为枳”遗传变异变异下列俗语描述的是什么生物学现象？生物体亲代和子代之间以及子代之间性状的差异称为变异。两只青蛙相爱了,结婚后生了一只癞蛤蟆,公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事?母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容。整容后的变异性状能不能遗传给子代？生物的变异不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变染色体变异（仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代）（由于细胞中遗传物质发生了改变，其后代可继承这种改变）p97

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组一、基因突变(一)基因突变的实例镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症）1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。正常红细胞镰状红细胞

1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子异常引起红细胞变形。

血红蛋白究竟出了什么问题？

为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？

正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…异常缬氨酸一、基因突变1.基因突变的实例：镰状细胞贫血DNAmRNA氨基酸谷氨酸蛋白质正常CTCGAGCACGTGGAGGUG患病直接原因：患病根本原因：氨基酸发生替换，蛋白质结构异常。

碱基对替换，基因碱基序列改变（即基因突变）

概念：DNA分子中发生______的

、

或

，而引起的

的改变。增添缺失替换基因碱基序列碱基┯┯┯┯┯

ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

┷┷┷┷┷┯┯┯

ＡＧＣ

ＴＣＧ

┷┷┷┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷替换┯┯┯┯

ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

┷┷┷┷增添缺失一、基因突变DNAAUCCGC···

AACCG

C···

异亮氨酸精氨酸天冬酰氨mRNAATCCGC···

TAGGC

G···正常TTGGC

G···AACCGC···

碱基对的替换精氨酸替换思考1：上述几种突变的方式，哪种方式引起的变异可能最小呢？DNAAUCCGC···

ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸mRNAATCCGC···

TAGGCG···正常异亮氨酸精氨酸碱基对缺失A

CCGC···

TGGCG···缺失ATACCGC···

TAGGC

G···TATGGCG···DNAATCCGC···

AUCCGC···

AUACCG

C···

mRNA正常碱基对增添异亮氨酸精氨酸异亮氨酸脯氨酸增添转录转录不一定改变。原因：⑴一个氨基酸可以有多个密码子（密码子简并性）；⑵一些DNA片段不携带遗传信息。思考2：DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗？为什么？思考3：基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？(DNA复制时发生错误)细胞分裂间期

突变发生在配子中,可传给后代；突变发生在体细胞中,一般不能遗传。思考4：基因突变都会遗传给后代吗？2.基因突变的实例：细胞的癌变癌细胞特点：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，容易在体内分散和转移。一、基因突变1.基因突变的实例：镰状细胞贫血原因：原癌基因和抑癌基因突变例题：如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是(

)

A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的D.图示中的基因突变可传递给子代细胞,从而一定传给子代个体B物理因素：化学因素：生物因素：紫外线、X射线及其他辐射亚硝酸盐、碱基类似物等病毒外界因素（诱发突变）自发突变：DNA复制偶发错误（概率极低）一、基因突变3.基因突变的原因应用：诱变育种

为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，做X射线透视的医务人员要穿防护衣？宇航员上太空要穿特制的宇航服？

防止紫外线、X射线、宇宙射线等物理因素诱发人体细胞发生基因突变。4.基因突变的特点所有的生物都可能发生基因突变。可以发生在生物生长发育的任何时期、任何DNA。自然状态突变率很低。多数有害,少数有利(打破对环境的适应性)①普遍性:②随机性:④低频性:⑤多害少利性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。③不定向性：5.基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）

是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料。小故事：美国的一位舞蹈女明星，拒绝了许多风流潇洒的公子哥们的追求，却写信向长相普通，不修边幅的科学家爱因斯坦求爱。她写道：“如果我们结婚，我相信我们的后代一定会像您那样的聪明，像我一样的漂亮。”请问：如果他们结婚，她能梦想成真吗？“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组二、基因重组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。2、类型:①基因的自由组合:②交叉互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合。同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换。（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂四分体时期）3、意义:是生物变异的来源之一,对生物的进化有重要的意义。基因重组能否产生新的基因？——不能，但能产生新的基因型1．基因突变：基因______改变，它____产生新的基因发生时期：________________________

特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多数有害性、⑤___________

。

2．基因重组：控制不同性状的_____________，____产生新基因，可形成新的________。发生时期：___________________

特点：__________结构能有丝分裂间期和减数第一次分裂间期低频性基因重新组合不能基因型有性生殖过程中(减数第一次分裂)非常普遍小结不定向性非同源染色体上的非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和abAabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换返回2．(1)酶①或酶⑤酶③(2)

基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，表现出相应遗传病特征。(3)帮助患儿解决特殊食物问题。体现政府对国民健康状况的关怀。P78实质：基因中碱基排列顺序的改变，即基因结构的改变。基因突变练习册P1035．细胞癌变的机理（减数分裂过程）4．如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是(

)

A．①②④⑤B．①②③C．④⑤D．③⑥答案：C练习册P106、108产生新的基因型和表型4．如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞