基因突变和基因重组课件-高一下学期生物人教版必修2

第一节基因突变和基因重组

目标引领1.举例说出基因突变的特点和原因。2.举例说出基因重组。3.说出基因突变和基因重组的意义。

什么叫“生物的变异”？生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。变异能否遗传？

上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变。蓝紫色花的后代仍是蓝紫色红花的后代变成了蓝紫色

（不遗传的变异）（改变）（改变）（改变）判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传。

（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）表现型基因型环境＋基因重组染色体变异基因突变

科学史一1910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。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。1、基因突变实例：镰刀型细胞贫血症圆饼型红细胞镰刀型红细胞正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。科学史二1、基因突变实例：镰刀型细胞贫血症活动一1、异常红细胞中氨基酸发生了什么变化？2、查阅密码子表，完成图解。3、按图说明镰刀型细胞贫血症的病因。自主探究

谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常根本原因：镰刀型细胞贫血症是由

引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换

直接原因：决定谷氨酸→缬氨酸突变

CTTGAACATGTA替换ATTAGAAGUA

替换

增添

缺失2、基因突变的概念:指发生在基因水平上的变异。是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。ATTCCTAAGGACCTGGAACCTTGGATCCTAGG基因结构改变新基因（原基因的等位基因活动二1、碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响谁比较大？2、基因突变是否一定会引起生物性状的改变？请思考

（1）碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响谁比较大？

碱基对的替换①一种氨基酸可能有几种密码子（密码子的简并性）②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）③某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能

基因突变一定会导致基因结构改变，但蛋白质结构、性状不一定改变。（2）基因突变是否一定会引起生物性状的改变？不一定3、基因突变对生物性状的影响活动三1、基因突变一般会发生在什么时侯呢？2、引起基因突变的原因有哪些？请思考

最易生在DNA复制时期4、基因突变的时间分裂间期①发生在体细胞进行有丝分裂的间期②发生在减数第一次分裂前的间期遵循遗传规律随配子传递给后代。一般只影响当代，不能遗传。但是有些植物可通过无性繁殖传递。有丝分裂的间期减数第一次分裂前的间期

4、基因突变的原因诱发突变自然条件下DNA复制偶尔出错、DNA的碱基组成发生改变生物因素：某些病毒的遗传物质化学因素：亚硝酸盐酸、碱基类似物等

物理因素：紫外线、X射线等自发突变活动四阅读课本，总结基因突变有哪些特点？请思考

常见突变性状：玉米白化苗人类多指短腿安康羊（中）——生物界中普遍存在①普遍性5、基因突变的特点

——个体发育的任何时期和部位②随机性开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵①②③④⑤5、基因突变的特点

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果蝇的褐眼基因3×10－5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自然状态下，基因突变的频率是很低的。——自然情况突变频率很低(10-5-10-8)③低频性5、基因突变的特点

白化苗白化病

任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。如果发生基因突变,就有可能破坏这种协调关系。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？为什么？——多数对生物有害（对个体的意义）④多害少利性5、基因突变的特点

如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)黄老鼠灰老鼠黑老鼠——突变是不定向的⑤不定向性5、基因突变的特点

——生物界中普遍存在①普遍性——个体发育的任何时期和部位②随机性——自然情况突变频率很低(10-5-10-8)③低频性——多数对生物有害（对个体的意义）④多害少利性——突变是不定向的⑤不定向性5、基因突变的特点

原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。6、基因突变的意义产生新基因生物变异的根本来源形成新性状生物进化的原始材料

二、基因重组

“一母生九仔，连母十个样”这种差异是怎么造成的？

1、基因重组的概念

在生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的自由组合2、基因重组类型和时期

Ab和aBAB和ab①自由组合：非同源染色体上的非等位基因的自由组合。减数第一次分裂后期②交叉互换：同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换。减数第一次分裂前期

3、基因重组的意义思考：基因重组能否产生新的基因？基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型和重组性状，不能产生新基因与新性状。基因重组是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物进化也具有重要的意义。

基因突变基因重组本质

结果

发生时间及原因

条件

意义

发生可能

基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、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。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。是生物变异的重要来源，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突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。

课后训练1．如图为高等动物细胞的细胞分裂示意图，图中不能反映的是（）A①该细胞一定发生基因突变②该细胞一定发生基因重组③该细胞可能发生基因突变④该细胞可能发生基因重组A．①②B．③④C．①③D．②④

2.下图为人WN