5.1基因突变和基因重组第2课时课件高一下学期生物人教版必修2

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组生物学必修2

遗传与进化（人教版）第2课时基因突变的原因和意义、基因重组导入新课（导入一）当心电离辐射小心紫外线辐射会增加基因突变的频率指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导入新课（导入一）导入新课（导入二）可以采取什么措施预防宫颈癌？宫颈癌发生的根本原因是什么？HPV是人类乳头瘤病毒的缩写，是球形DNA病毒感染引起的一种性传播疾病。主要类型为HPV1、2、6、11、16、18、31、33及35型等，HPV16和18型长期感染可能与女性宫颈癌有关。HPV疫苗可以减少HPV的感染概率，能有效预防宫颈癌。接种HPV疫苗抑癌基因和原癌基因突变导入新课（导入二）环节一：基因突变的原因和特点（思路一）

案例一在第二次世界大战临近结束的1945年8月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万人受伤。在战后的20多年里，广岛和长崎先后出生了数以百计的死胎和智力障碍、肢体畸形的新生儿。造成这种结果的原因是什么？原子弹造成的辐射使活着的人的基因发生突变，使其产生不正常的配子环节一：基因突变的原因和特点（思路一）基因突变的外部因素物理因素：如X射线、激光等化学因素：如亚硝酸盐和碱基类似物等生物因素：如病毒等环节一：基因突变的原因和特点（思路一）

案例二美国从60年代就开始的控烟运动得到了显著回报。公共场合全面禁烟，持续40年吸烟人数持续降低，从1990年到2014年，美国男性肺癌死亡率下降了43%，如图。除了肺癌，美国结直肠癌的变化也是惊人的——过去10年，美国结直肠癌的发病率以每年3%的速度下降。这主要得益于肠镜筛查的普及，15年间(2000—2015年)美国50岁以上人群进行肠镜筛查的比率上升了39%，现今普及率达到60%。由此，我们可以借鉴的经验是什么？减少吸烟和加强筛查可以降低癌症的发病率环节一：基因突变的原因和特点（思路一）

案例三北京市民李某的妻子朱某2002年8月初买了一辆新车作为上下班的交通工具，9月底就发现身上有大量出血点。10月经正规医院诊断为重症再生障碍性贫血(白血病)，治疗5个月后宣告治疗无效病逝。由于苯中毒可导致重症再生障碍性贫血，朱某也是继买车后才出现病症，于是李某在中国室内装饰协会下属室内环境监测中心进行车内空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就是这辆新车。如果没有这些因素，基因突变会不会发生？基因突变会由于DNA分子复制偶尔发生错误等原因自发产生环节一：基因突变的原因和特点（思路一）自然界中诱发基因突变的因素很多，这导致基因突变具有什么特点？基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。这说明基因突变具有什么特点？图中字母表示等位基因，分析该图，可得出什么结论？基因突变具有普遍性基因突变具有不定向性基因突变具有随机性环节一：基因突变的原因和特点（思路一）诱变育种原理：操作：优点：基因突变利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变可以创造人类需要的生物新品种环节一：基因突变的原因和特点（思路一）用辐射方法处理大豆，一定会得到含油量高的大豆品种吗？为什么？基因突变具有低频性和不定向性果蝇每个配子中红眼基因突变为白眼基因的频率约为4×10-5。环节一：基因突变的原因和特点（思路二）为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？为什么做X射线透视的医务人员要穿防护服？紫外线和X射线易诱发基因突变，使人患癌症证据：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，也得到了类似的结果。环节一：基因突变的原因和特点（思路二）易诱发基因突变并提高突变频率的因素物理因素化学因素生物因素紫外线会使DNA一条链的相邻的两个胸腺嘧啶之间形成胸腺嘧啶二聚体，二聚体的形成则会影响双链的解开。基因的复制和转录影响环节一：基因突变的原因和特点（思路二）DNA的碱基序列改变无机化合物（如石棉、砷化物等）有机化合物（如黄曲霉毒素、亚硝胺等）霉变的花生、谷物腌制食品烧烤食品易诱发基因突变并提高突变频率的因素物理因素生物因素化学因素环节一：基因突变的原因和特点（思路二）易诱发基因突变并提高突变频率的因素物理因素生物因素化学因素逆转录病毒将自身的核酸序列整合到人的染色体DNA中人的染色体DNA细胞癌变诱发环节一：基因突变的原因和特点（思路二）乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合到肝细胞的基因中，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。乙肝病毒环节一：基因突变的原因和特点（思路二）如何降低基因突变的概率？坚持健康的生活方式远离致癌因子合理膳食和作息保持愉快的情绪不吸烟、不酗酒接种一些病毒的疫苗环节一：基因突变的原因和特点（思路二）有些人生活中没有接触致癌因子，却在体内发现了癌细胞，为什么？DNA分子复制偶尔发生错误等基因突变可以自发产生自然界中的诱变因素很多基因突变具有普遍性环节一：基因突变的原因和特点（思路二）人类血管性假血友病基因位于X染色体上，目前已经发现该病有20多种类型，这表明基因突变具有什么特点？如表表示部分生物基因的突变率。从中可以看出基因突变具有什么特点？不定向性低频性环节一：基因突变的原因和特点（思路二）基因突变的特点普遍性随机性不定向性低频性环节二：基因突变的意义（思路一）图中的育种方式属于什么育种？其原理是什么？这里发生的变异是定向的吗？这种育种方法有什么优缺点？太空搭载前的普通地面菌种具有独特遗传性状的变异菌种诱变搭载宇宙辐射微重力交变磁场返回筛选诱变育种基因突变是不定向的优点:可以提高突变率;缺点:需要大量处理材料环节二：基因突变的意义（思路一）如图是部分诱变育种的成果，诱变育种可以促使基因定向突变吗？航天育种“黑农五号”大豆青霉素高产菌株的选育利用太空中的特殊环境培育了很多优良品种，取得了极大的经济效益。用辐射法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量提高了2.5%，大豆产量提高了16%。人们对青霉进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育了青霉高产菌株。因为难以控制突变方向，具有一定的盲目性，有利个体少，因此需大量处理实验材料，工作量大环节二：基因突变的意义（思路一）对于个体来说，基因突变是有利的还是有害的呢？对于个体来说，基因突变可能有害，可能有利，也有可能是中性的，既无害也无利。种群中的基因突变有什么意义呢？从种族的繁衍和进化的角度看，基因突变产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，基因突变为生物的进化提供了丰富的原材料。环节二：基因突变的意义（思路二）镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。该现象说明了什么？基因突变的有利和有害与环境有关。基因突变对生物的生存是否有利，往往取决于生物生存的环境。环节二：基因突变的意义（思路二）基因突变对个体是有害的还是有利的？对于个体来说，基因突变可能有害，可能有利，也有可能是中性的，既无害也无益。基因突变对种群是有害的还是有利的？从种族的繁衍和进化的角度看，基因突变产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，基因突变为生物的进化提供了丰富的原材料。环节二：基因突变的意义（思路二）请结合教材内容，填图。新根本原环节二：基因突变的意义（思路二）请完善基因突变的概念图。概念特点原因意义基因突变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普遍性、随机性、不定向性、低频性外因：诱发突变（物理因素、化学因素、生物因素）内因：自发突变（DNA分子复制时偶尔发生错误）是生物变异的根本来源，是产生新基因的途径，为生物进化提供了丰富的原材料环节三：基因重组（思路一）基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)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单体之间发生局部互换概念类型发生时期环节三：基因重组（思路一）环节三：基因重组（思路一）有丝分裂和受精作用过程中是否会发生基因重组？什么生物才能发生基因重组？基因重组的本质是什么？基因型为Aa的个体在减数分裂过程中会不会发生基因重组？为什么？基因突变的结果是产生新的基因，从而产生新的基因型，基因重组的结果是什么？不会进行有性生殖的生物控制不同性状的基因的重新组合不会，因为没有涉及控制不同性状的基因，只有控制一对性状的基因不产生新基因，可形成新的基因型环节三：基因重组（思路一）假设父本和母本的每对染色体上都只有一对基因杂合：父本母本过程①配子种类

____种____种过程②组合方式

____种子代基因型

____种子代表型

____种223223423223323基因重组基因重组通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是生物多样性的重要原因之一环节三：基因重组（思路一）项目基因突变基因重组本质基因碱基序列改变，产生新的基因控制不同性状的基因重新组合结果产生了新基因，产生新的基因型，可能出现新性状不产生新基因，产生新的基因型发生时间及原因主要在细胞分裂前的间期，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基的替换、缺失或增添减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换条件外界环境条件的诱导、内部因素的作用有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞意义新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原材料生物变异的重要来源；形成生物多样性的重要原因；对生物的进化具有重要的意义发生可能突变频率低，但普遍存在在有性生殖中非常普遍环节三：基因重组（思路二）为什么F2会出现新的性状组合？F1在产生配子时，同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。该过程产生的变异属于什么变异类型？基因重组。黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒PF1F2孟德尔两对相对性状的杂交实验环节三：基因重组（思路二）黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒PF1F2孟德尔两对相对性状的杂交实验甲乙减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换环节三：基因重组（思路二）甲乙基因重组的两种类型减数分裂Ⅰ后期：非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合减数分裂Ⅰ前期：同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的交换而发生交换环节三：基因重组（思路二）基因的重新组合发生在什么过程中？基因重组能不能产生新基因？有性生殖（减数分裂）不能基因重组的结果是什么？基因重组使生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的新的基因，而基因并没有改变环节三：基因重组（思路二）基因重组产生了多种多样的配子，雌雄配子随机结合就使“一母生九子，连母十个样”，你如何理解人群中个体性状的多样化？正是由于配子的种类与配子的组合方式如此之多，成就了如此多样的人，在这么多的基因组合中，总有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测的变化环境中生存。所以说它为生物变异提供了极其丰富的来源，对生物的进化具有重要意义。环节三：基因重组（思路二）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。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了朝天泡眼。金鱼育种应用的原理主要是什么？基因重组环节三：基因重组（思路二）列表比较基因突变和基因重组。项目基因突变基因重组变异实质基因碱基序列发生改变原有基因重新组合时间主要发生在分裂间期减数分裂Ⅰ的四分体时期和后期原因DNA分子复制时，在外界因素或自身因素的作用下，碱基发生改变(替换、增添、缺失)同源染色体的非姐妹染色单体间互换以及非同源染色体之间自由组合可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中环节三：基因重组（思路二）项目基因突变基因重组适用范围所有生物都可发生(包括病毒)发生在真核生物的有性生殖过程中结果产生新的基因(等位基因)产生新的基因型意义是变异的根本来源，为生物进化提供原材料是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有重要意义联系①都使生物产生可遗传的变异；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，可能产生新的表型续表环节三：基因重组（思路二）判断以下说法是否正确。A.有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因重组B.受精过