基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二课件

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5章基因突变及其他变异学习目标：1．概述基因突变的概念,基因突变的原因及如何预防癌变。（科学思维、生命观念）2．阐明基因重组的概念及类型。（科学思维）3.基因突变、基因重组在生产中的应用。（社会责任）学习目标：(1)一名女性患血友病，经骨髓移植以后已经治愈，但是她担忧将来生育的小孩可能患血友病。请问，这种担忧有道理吗？(2)

某农场将一些性状不甚优良(子粒不饱满、茎秆不粗壮)的小麦种子，播种以后，由于加强水肥管理，发育所形成的小麦植株茎秆粗壮，所形成的麦穗子粒饱满。请问，子粒饱满、茎秆粗壮的小麦性状能遗传下去吗？

实例分析(1)一名女性患血友病，经骨髓移植以后已经治愈，但是她担忧将（遗传物质发生改变）

不遗传的变异：可遗传的变异：（遗传物质未变）例：整容变异的类型三个来源基因突变基因重组染色体变异（遗传物质发生改变）不遗传的变异：（遗传物质未变）例：整容自主学习阅读80-83页1.镰刀型贫血症，豌豆的皱粒（69页）囊性纤维病（70页）分析这三种性状改变的根本原因是基因碱基发生何种变化？2.描述基因突变的原因、特点及意义。3.说出基因重组的概念、类型及意义。自主学习阅读80-83页1.概念：DNA分子中发生碱基对的

、＿＿和

，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构一、基因突变的实例ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替换增添碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗？1.概念：DNA分子中发生碱基对的、＿＿和当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化

替换：只改变1个氨基酸或不改变当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变

···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA碱基对增添异亮氨酸脯氨酸DNA

···ATCCGC···

正常异亮氨酸精氨酸氨基酸···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···当发生增添时，除肽链长度发生改变外，增添：插入位置前不影响，影响插入位置后的系列。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件···TAGGCG······AmRNADNA氨基酸

···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸苏氨酸丙氨酸碱基对缺失正常

···ATCCGC···

···TAGGC

G···

···A

CCGC···

···TGGCG···

···ACCG

C···

当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，缺失：缺失位置前不影响，影响缺失位置后的系列。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件mRNADNA氨基酸···AUCCG碱基对的替换

对生物性状的影响最小类型影响范围对氨基酸序列的影响碱基改变小只改变1个氨基酸或不改变碱基增添大插入前位置不影响，影响插入后的序列碱基缺失大缺失前位置不影响，影响缺失后的序列基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件碱基对的替换对生物性状的影响最小分析下列实例中基因碱基发生何种变化：镰刀型贫血症，豌豆的皱粒囊性纤维病增添缺失替换基因突变的概念:DNA分子中发生…而引起…的改变。判断：1.DNA中碱基对发生替换、增添、缺失，称为基因突变。（）2.基因突变可以引起某个基因的丢失。（）3.镰刀型贫血症的病因和病症均可用显微镜检测。（）×××基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件分析下列实例中基因碱基发生何种变化：增添缺失替换基因突变

某研究发现，突变基因表达的蛋白质相对质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成

。提前终止基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件某研究发现，突变基因表达的蛋白质相对质量明显小于想一想:基因突变一般会发生在什么时期呢？有丝分裂的间期减数第一次分裂间期DNA复制时期基因突变均能遗传给后代吗？不一定。

若发生在配子中，可遗传，

若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。2.基因突变的时间基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件想一想:基因突变一般会发生在什么时期呢？有丝分裂的间期DNA

综合上述考虑，生物体内发生的基因突变会不会导致其所携带的遗传信息发生改变？基因突变一定能引起生物性状的由于碱基对的改变，是否一定会引起生物性状的改变吗？为什么？不一定。一般情况下，基因突变会引起相关基因所编码蛋白质的改变；但下列情况下不会：①密码子具有简并性，突变前相应的密码子与突变后相应的密码子可能编码同一种氨基酸；②显性纯合子(完全显性)中的一个显性基因发生了隐性突变；③细胞中不进行表达的基因发生了突变，如胰岛细胞中的血红蛋白基因发生了突变等等。不一定。一个DNA分子上基因与基因之间的区域，属于基因间区；若碱基的改变发生在基因内部，则属于基因突变；若发生在基因间区，则不属于基因突变，不会遗传信息发生改变。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件综合上述考虑，生物体内发生的基因突变会不会导致其所携带例题1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(

)A.①处插入碱基对G-CB.②处碱基对A-T替换为G-CC.③处缺失碱基对A-TD.④处碱基对G-C替换为A-TB替换造成的影响最小。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件例题1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分二、细胞的癌变抑癌基因和原癌基因突变基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件二、细胞的癌变抑癌基因和原癌基因突变基因突变和基因重组【新教

人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。癌细胞(图5-3)与正常细胞相比，具有以下特征:能够无限增殖，形态结构发生显著变化，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，等等。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌例题2：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基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件例题2：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三、基因突变的原因1.诱发突变：物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等2.自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误。基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件三、基因突变的原因1.诱发突变：物理因素提高突变频率X射线、夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素化学因素少吃烧烤和油炸食品化学因素分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？接种乙肝疫苗生物因素基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件夏季涂抹防晒霜物理因素物理因素化学因素少吃烧烤和油炸食品化学基因突变是…的途径，是生物变异的…,是…的原始材料.1.特点：2.意义四、基因突变的特点、意义普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害性思考：基因突变改变的是什么？不变的是什么？可能改变的是什么？基因的结构基因的数量基因的位置生物的性状（学案57页）基因突变在生产中的应用：诱变育种基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变是…的途径，是生物变异的…,是…的原始材料.1.特点批判性思维

有人认为，自然条件下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，对一个中等数量的果蝇种群（约有108个体）来说，每一代出现的基因突变数是多少？2×104×10-5×108=2×107个请读课本P112基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件批判性思维有人认为，自然条件下基因突变率很低例题3.下图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是()A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件例题3.下图中，基因A与a1a2a3之间的A.基因突变是“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？基因突变和基因YYRRyyR_yyrrY_rr为什么会发生基因重组？什么时候发生？五、基因重组基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件YYRRyyR_yyrrY_rr为什么会发生基因重组？五、基非同源染色体上的

非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab原因一：基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件非同源染色体上的非等位基因自由组合AabBAaBbAb和同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb原因二：基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件同源染色体的非姐妹AaAaBbAabBAaBb原因二：基因突1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合。2.类型:①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的自由组合②基因的交叉互换:同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换。3.意义:是产生新基因型的途径；是生物变异的来源之一；是生物的进化的材料

减一后期减一前期思考：基因重组能否产生新的基因？否，是新基因型！基因重组基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件基因突变和基因重组【新教材】人教版高中生物必修二PPT课件1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性2.类型:①基基因突变基因重组本质原因时间条件意义可能产生了新基因出现新性状不产生新基因，产生新的基因型性状重组碱基对替换、增添、缺失细胞分裂间期DNA复制时，基因自由组合或交叉互换减数第一次分裂后期、四分体外界条件的剧变和内部因素的相互作用有性生殖可能性很小非常普遍是产生新基因型的途径是生物变异的来源之一是生物的进化的材料是产生新基因的途径是生物变异的根本来源是生物的进化的原始材料阐释：产生新的基因（基因分子结构改变），而产生新的基因型阐释：不产生新的基因（基因分子结构不变），但重组产生新的基因型基因突变基因重组本质原因时间条件可能产生了新基因不产生新基因思考讨论：1.病毒和细菌存在基因重组这种变异吗？2.基因重组能否产生新基因？能产生新的基因型吗？3.精卵结合时，其中的基因结合算不算基因重组？思考讨论：1.病毒和细菌存在基因重组这种变异吗？例题4：下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于 (

)

A.基因重组,不可遗传变异B.基因重组,基因突变C.基因突变,不可遗传变异D.基因突变,基因重组D例题4：下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于 (表现型＝基因型＋环境条件不可遗传的变异（改变）（改变）（改变）基因突变基因重组染色体变异可遗传的变异仅由环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变细胞内遗传物质改变——不可遗传的变异——可遗传的变异生物的变异类型：表现型＝基因型＋环境条件不可遗传的变异（改变）（改变）（改变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1、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2、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DA当堂检测1、生物变异的根本来源是（）DA当堂检测4、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A3、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B4、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5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人（）BA、基因产生突变,使此人患病

B、无基因突变,性状不遗传给此人

C、基因重组,将病遗传给此人

D、无基因突变,此人无病,其后代患病5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的6.下图中基因重组发生在______（序号）④⑤6.下图中基因重