5.(1)基因突变与基因重组课件高一下学期生物人教版必修2((1))

第5章

第一节

基因突变和基因重组变异：亲代与子代间以及子代个体之间性状产生了差异变异基因型（主）环境（次）=+生物的变异（改变）（改变）（改变）表型（性状）两种导致的变异都能够遗传吗？(不可遗传变异)(可遗传变异)基因突变基因重组染色体变异基因型（主）环境（次）=+生物的变异（改变）（改变）（改变）表型表观遗传（来源）（诱因）▲注意：基因不发生改变，也可通过表观遗传影响下一代。生物变异不可遗传变异：可遗传变异：基因突变基因重组染色体变异仅仅由环境变化引起，遗传物质没有改变，不能遗传给后代例如；单双眼皮、不同环境的同种小麦

内遗传物质发生改变，其可以遗传给后代注意：基因（遗传物质）不发生改变，也可通过表观遗传影响下一代。生殖细胞若发生在体细胞内，一般是不能遗传（不可遗传变异）02实例镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症）红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰状，这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂，引起严重贫血而造成死亡。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。CCUGGGAAGGACTCCTT脯氨酸GGACACCTTCCUGUGGAAA

谷氨酸谷氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸DNA模板链mRNADNA模板链mRNA正常血红蛋白异常血红蛋白血红蛋白的氨基酸会被取代的根本原因？氨基酸DNA转录mRNA翻译谷氨酸正常缬氨酸异常AATU碱基替换思考·讨论镰状细胞贫血形成的原因根本原因相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变DNA分子中的碱基对发生变化mRNA分子中的碱基发生变化1.基因突变的概念：替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

T

GGCG

A

CCGCCG

ACCGCTGGCG

ATCCGCTAGGCG

TA基因突变：DNA分子中发生碱基的替换

，而引起的基因碱基序列的改变。对象类型结果（本质）（遗传信息改变）→产生新基因、增添或缺失DNA的碱基的替换、增添和缺失是否一定会导致基因突变？不一定，发生在没有遗传效应的DNA片段（非基因片段）1.基因突变的概念：基因突变：DNA分子中发生碱基的替换

，而引起的基因碱基序列的改变。对象类型结果（本质）（遗传信息改变）→产生新基因、增添或缺失怎么去理解基因碱基序列的改变？基因内碱基（脱氧核苷酸）的数量、排列顺序的改变（基因的种类）→基因突变

改变遗传信息（或者密码子序列）→基因突变

改变基因的数量和位置一定一定不基因突变一定会改变密码子，那么一定会改变生物性状吗？不一定①密码子的简并性AAaA②基因突变若为隐性突变，如AA→Aa基因突变一定会遗传给后代吗？若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传→植物组织培养可能改变：氨基酸、蛋白质、生物性状能否用光学显微镜检测基因突变和镰状细胞贫血？不能，基因突变属于DNA分子水平的改变能，通过观察细胞的形态基因突变发生在哪些时期呢？时间：发生在生长发育的任何阶段

主要发生在DNA复制的时期（有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期）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。基因突变发生的原因是什么呢？①物理因素：紫外线、X射线，其他辐射等②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等③生物因素：某些病毒等内因外因DNA复制偶尔发生错误基因突变的特点①普遍性病毒是否也能发生基因突变呢？真核生物、原核生物、病毒都可以发生（生物界普遍存在）②随机性时间：生物个体发育的任何时期均可发生。位置：不同细胞的不同DNA分子和DNA的任何部位。③低频性在自然状态下，基因突变的频率是很低的。→人工诱导会增加突变频率基因突变的特点①普遍性②随机性红眼血红眼象牙眼樱红眼杏红眼伊红眼浅黄色眼微色眼蜜色眼珍珠眼珊瑚色眼Aablaiacaaaeabatahapao③低频性④不定向性A与上面a在染色体上的位置是否相同？它们之间是什么关系？b.能产生一个或一个以上的新的等位基因a.基因可向不同的方向突变→方向无法人为控制原核和病毒？基因突变的特点①普遍性②随机性③低频性④不定向性⑤多害少利性经过漫长的进化，生物性状只有与环境相适应才被保留，如果基因突变导致生物性状发生改变往往对生物有利还是有害呢？a.还有些是无利无害的，中性的b.相对的—相对环境而言形成新性状基因突变生物变异的根本来源①是新基因产生的途径②生物变异的根本来源③生物进化的原始材料产生新基因生物进化的原始材料对生物体来说，基因突变频率低且多害少利，那么有什么意义呢？(等位基因的来源）意义原理：方法：优点：缺点：应用：基因突变先用物理或化学方法处理种子或幼苗产生新基因；创造新品种；改良生物性状，缩短育种年限；难以控制突变方向；需大量处理实验材料太空作物的培育、黑农五号、青霉菌的选育等。农业方面（诱变育种）正常结肠上皮细胞抑癌基因Ⅰ突变原癌基因

突变抑癌基因Ⅱ突变抑癌基因Ⅲ

突变癌癌细胞转移1.从基因的角度看结肠癌发生的原因是什么？实例：细胞的癌变（如结肠癌）相关基因（原癌基因和抑癌基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

）发生了突变2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因）原癌基因正常功能表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。突变相应蛋白质活性增强细胞癌变抑癌基因正常功能表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。突变或过量表达相应蛋白质活性减弱或失去活性细胞癌变1.原癌基因和抑癌基因细胞癌变负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程阻止细胞不正常的增殖肿瘤细胞3、细胞癌变的机理：癌细胞正常细胞原癌基因抑癌基因突变突变癌基因失去抑制作用不能控制不受控制，恶性增殖致癌因子细胞癌变癌细胞的特点（教材P82）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基因重组概念：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。适用范围：发生时间：①条件亲本产生的生殖细胞（配子），经过结合成为受精卵，在发育成个体的生殖方式。减数分裂真核生物原核生物病毒√基因重组概念：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。类型：①条件②本质控制不同性状的基因指：非等位基因dAabBD非等位基因(非同源染色体）非等位基因(同源染色体）对象：基因重组发生在两对及两对以上的等位基因之间。①非同源染色体上的非等位基因②同源染色体上的非等位基因①自由组合型非同源染色体上的非等位基因的自由组合时间：减数分裂I后期②染色体互换型

同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换，导致同源染色体上的非等位基因重新组合时间：减数分裂I前期（1）基因重组只发生在

过程中，多种精子和卵细胞之间有多种结合方式（），

会导致基因重组。

减数第一次分裂受精作用不②染色体互换

（1）基因重组只发生在

过程中，多种精子和卵细胞之间有多种结合方式（），

会导致基因重组。

减数第一次分裂受精作用不（2）基因重组发生在两对及两对以上的等位基因之间。→一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，后代出现的新的类型来源于什么？基因突变或性状分离②染色体互换

（1）基因重组只发生在

过程中，多种精子和卵细胞之间有多种结合方式（），

会导致基因重组。

减数第一次分裂受精作用不（2）基因重组发生在两对及两对以上的等位基因之间。（3）狭义的基因重组指①②两种类型，广义的基因重组不要求“有性生殖”则还包括？肺炎双球菌的转化、基因工程（DNA重组技术）②染色体互换

（4）结果产生新的基因型，出现新的重组性状不产生新的基因，不出现新的性状（5）意义①产生多样化基因组成的子代②生物变异的来源之一③生物多样性的原因之一，生物进化有重要意义自由组合型交叉互换型②染色体互换

以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是(

)A.蓝细菌B.噬菌体C.烟草花叶病毒D.豌豆D练一练即时训练2．下列有关基因重组的叙述，正确的是（）A．基因重组发生在精子和卵细胞结合的过程中B．基因A因缺失部分碱基形成它的等位基因a属于基因重组C．基因重组可发生在减数第二次分裂过程中D．同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组

D杂交育种(1)概念：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。(3)优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。(4)缺点：育种时间太长(2)原理：基因重组(3)方法：总结→判断基因突变与基因重组①如果发生（体细胞）有丝分裂时，则是（）

②如果发生（生殖细胞）减数分裂时，则是（）

一、如果此细胞基因型为BB，细胞间期后一条染色体基因突变基因突变或基因重组（染色体互换）二、如果此细胞基因型为Bb，细胞间期后一条染色体C·项目基因突变基因重组变异实质基因序列发生改变原有基因重新组合时间主要发生在细胞分裂间期减数分裂Ⅰ的前期和后期原因DNA分子复制时，在外界理化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，产生的变异多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应用人工诱变育种杂交育种联系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，可能产生新的表型项目基因突变基因重组变异实质基因序列发生改变原有基因重新组合时间主要发生在细胞分裂间期减数分裂Ⅰ的前期和后期原因DNA分子复制时，在外界理化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