基因突变和基因重组 【知识精讲精研】 年高一生物下学期 课件（人教版2019必修2）

必修二第五章第1节教师：第1节基因突变和基因重组指子代与亲代表现一样的现象。遗传：变异：是指亲子间和子代个体间的差异。表现型基因环境生物体内遗传物质没有改变诱因改变基因重组染色体变异基因突变遗传物质发生改变②可遗传变异①不可遗传变异变异的类型果蝇白眼性状一、基因突变的实例（一）镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰状红细胞[资料]

1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰状细胞贫血症。1缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸…………正常血红蛋白异常血红蛋白①直接病因：思考：为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢？

结合基因表达的过程进行分析其根本原因？血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。分析镰状细胞贫血形成的原因：AGGCTCAGGUGGCCAGGT正常异常谷氨酸缬氨酸血红蛋白DNA转录mRNA翻译想一想这种疾病能否遗传?怎样遗传?能。亲代通过生殖过程把基因传给子代。②根本病因：基因中碱基对的替换。分析镰状细胞贫血形成的原因：1.概念：替换AATTCGGCGATCCGGC增添AATTCGGCTATACGGCAT缺失AATTCGGCATCGGC2.发生时间：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。主要在细胞分裂前的间期基因1基因2基因3基因4基因突变一定改变生物体的性状吗？不一定。（1）隐性突变，AA→Aa（3）性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。（2）密码子的简并性注意：基因突变是分子水平的改变，无法在显微镜下观察。3.基因突变的影响基因突变一定会遗传给后代吗？不一定。基因突变发生在配子中发生在体细胞中通过有性生殖传递给后代一般不能遗传有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。植物组织培养3.基因突变的影响讨论：1.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？

2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？

3.根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？（二）细胞癌变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突变癌癌细胞转移原癌基因相应蛋白质活性过强突变或过量表达抑癌基因蛋白质活性减弱或失去活性突变细胞癌变控制细胞正常的生长和增殖。抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因）①适宜条件下，可无限增殖②形态结构发生显著变化③细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，容易分散和转移正常的成纤维细胞癌变后的成纤维细胞(球形)癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？海拉(Hela)细胞二、基因突变的原因内因:诱发突变的外因：自然条件下DNA复制偶尔出错物理因素:紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；化学因素:亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；生物因素:某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；RNARNADNADNADNA提高突变频率癌症的预防与治疗①预防：②诊断：③治疗：远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。手术切除、化疗和放疗等。诱变育种①原理：

②优点：③缺点：④举例：提高突变率，创造生物新品种。有利变异少，需大量处理实验材料；太空椒、青霉素高产菌株

运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子和幼苗，诱发基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。【萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，基因突变主要发生在DNA复制】

基因突变三、基因突变的特点基因突变在生物界是普遍存在的。1.普遍性：白化病豌豆的皱缩基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上、同一个DNA分子的不同部位。2.随机性：资料：果蝇红眼基因可以往不同方向发生突变3.不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10-6果蝇的白眼基因4×10-5玉米的皱缩基因1×10-6小鼠的白化基因1×10-5人类色盲基因3×10-5资料：几种生物不同基因的自然突变率

基因突变的频率是很低的。4.低频性:形成新性状基因突变生物进化的原始材料产生新基因(等位基因的来源）对物种进化的意义：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四、基因突变的结果和意义基因突变对生物体有害还是有利？原核生物只能产生新基因“一母生九子，九子各不同”是基因突变导致的吗？①减数分裂Ⅰ后期:非同源染色体上的非等位基因可自由组合。2.类型：分裂间期减数分裂Ⅰ1.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。三、基因重组②减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）:同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换。2.类型：3.应用：杂交水稻之父·袁隆平①杂交育种②基因工程基因工程的一般操作意义:

基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义。结果:基因重组是原有基因的重新组合，只能产生新的基因型和重组性状，不能产生新基因。4.意义和结果：注意事项：四分体时期，通过同源染色体的非姐妹染色单体的互换，实了现同源染色体上的非等位基因的重组。减Ⅰ后期，通过非同源染色体的自由组合，实现了非同源染色体上的非等位基因的重组。雌雄配子的随机结合不是基因重组。一对等位基因不存在基因重组。原核细胞、病毒不进行有性生殖，不能发生基因重组。基因重组R型细菌转化为S型细菌的本质：S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌思维提升基因突变基因重组本质结果发生时间原因条件意义发生可能基因结构改变,产生新的基因不同基因重新组合，产生新的基因型主要在细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基对的替换、缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性