山東省泰安市高中生物 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修2.ppt

第1節(jié)基因突變和基因重組 親代與子代之間 子代與子代之間存在差異的現(xiàn)象叫做變異 資料1 愛美之心 人皆有之 隨著整容醫(yī)療水平的的日臻完善 人們可以根據(jù)自己的喜好 制造 美麗 雕塑形體 人造美女 結(jié)婚后所生的孩子一定會像她一樣的美麗嗎 為什么呢 中國第一位人造美女 3 5kg 7kg 3 5kg 甘藍 拉薩 北京 資料2 在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種 葉球最大的有3 5kg 當引種到拉薩后 由于晝夜溫差大 日照時間長 光照強 葉球可重達7kg左右 但再引回北京后 葉球又只有3 5kg 為什么會這樣呢 資料3 在種植花卉時 發(fā)現(xiàn)紅花的后代出現(xiàn)了藍紫花 藍紫色花的后代仍是藍紫色 這種現(xiàn)象是哪類變異呢 紅花的后代變了藍紫色 藍紫色花后代仍是藍紫色 表現(xiàn)型 基因型 環(huán)境條件 改變 改變 改變 表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系 引入 生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異 變異的類型 可遺傳的變異 不可遺傳的變異 基因突變 染色體變異 基因重組 僅僅由環(huán)境不同引起 遺傳物質(zhì)沒有改變 不能進一步遺傳給后代 由于生殖細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 其后代將繼承這種改變 生物變異的類型 本節(jié)知識目標 1 概述基因突變的概念 2 闡明基因突變的機理和類型 3 解釋基因突變的原因 4舉例說明基因突變的特點 5 概述基因突變的意義 鐮刀型貧血癥是一種遺傳病 正常人的紅細胞是中凹的圓餅狀 而鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞卻成彎曲的鐮刀狀 這樣的紅細胞容易破裂引起溶血性貧血 甚至造成死亡 正常型紅細胞鐮刀型紅細胞 案例1 什么原因?qū)е逻@種癥狀的產(chǎn)生的呢 案例一 分析血紅蛋白分子的部分氨基酸序列 谷氨酸 纈氨酸 dna mrna 氨基酸 蛋白質(zhì) 正常 異常 g a 原因 堿基對替換 根本 探究 第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么 直接原因 谷氨酸 纈氨酸 思考與討論 1 查教材81頁的密碼子表完成下面圖解 按圖解說明鐮刀型細胞貧血癥的病因 t a u a 3 除了堿基的替換以外 基因的堿基序列還可以發(fā)生哪些變化也會導致血紅蛋白異常 思考與討論 2 當基因的堿基對發(fā)生替換時 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變嗎 一種氨基酸可能有幾種密碼子 簡并性 英語句子對比類比推理 thefatcatatethebigratthefatcatratethebigratthefatcatrratethebigratthefatcatrrratethebigrat 案例2 堿基對的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 1 如果dna堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了一個a 導致mrna上編碼絲氨酸的第一個堿基u丟失 翻譯成的氨基酸序列如何變化的 密碼子順序 accccaaauaccguuaa氨基酸順序 蘇氨酸脯氨酸天冬酰胺蘇氨酸纈氨酸 2 如果dna堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了agg3個堿基 導致mrna上編碼絲氨酸的三個堿基丟失 翻譯成的氨基酸序列如何變化的 案例2 堿基對的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 密碼子順序 accaaauaccguuaa氨基酸順序 蘇氨酸賴氨酸酪氨酸精氨酸終止 3 想一想 如果在dna的基因序列中增加1個 或2個堿基 3個堿基哪種情況對對蛋白質(zhì)的影響最小 案例2 堿基對的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 替換 增添 缺失 dna片段 總結(jié) 基因突變是如何產(chǎn)生的呢 案例1 案例2 基因突變在生活中的影響 自然條件下dna偶爾復制錯誤 提高突變頻率 x射線 激光等 亞硝酸鹽 堿基類似物等 病毒 某些細菌等 二 基因突變的原因 誘發(fā)突變 自發(fā)突變 18 基因突變的特點 從以下圖片 你能歸納出基因突變的什么特點嗎 白眼果蠅 白化苗 短腿的安康羊 基因突變的特點1 普遍性 白色皮毛牛犢 高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株 大南瓜 太空椒 左 有利的基因突變 白化病患者 有害的基因突變 白化玉米苗 畸形的雛鴨 人類的多指 基因突變的特點 大多數(shù)基因突變對生物體是有害的 只有少數(shù)是有利的 有些既無害也無益 基因突變的特點2 多數(shù)有害性 基因突變的特點 植物的個體發(fā)育 發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期 生物體的任何部位 可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同dna分子上 同一dna分子的不同部位 基因突變具有隨機性 基因突變發(fā)生在體細胞與生殖細胞 對生物體產(chǎn)生的影響相同嗎 一般不能傳給后代 通過營養(yǎng)生殖也可傳給后代 可以通過受精作用直接傳給后代 體細胞 生殖細胞 基因突變的特點 植物的個體發(fā)育 基因突變的特點 灰老鼠 基因突變具有不定向性 基因突變的特點3 隨機性 不定向性 基因突變的特點 基因突變的特點4 低頻率性 普遍性 隨機性 不同發(fā)育階段 不同dna dan不同部位均可發(fā)生 不定向性 低頻性 多害性 想一想 基因突變的低頻性和普遍性矛盾嗎 不矛盾 因為一個基因的突變頻率雖然很低 但一個種群中個體數(shù)可以很多 一個細胞中也有許多基因 三 基因突變的特點 基因突變的意義 對基因的影響 往往產(chǎn)生與之相對應(yīng)的基因 等位基因 對性狀的影響 一般產(chǎn)生與之相對應(yīng)的性狀 相對性狀 基因突變的意義 是新基因產(chǎn)生的途徑 是生物變異的根本來源 生物進化的原始材料 思考 rna病毒的突變頻率往往比dna病毒的突變頻率高 為什么 rna病毒遺傳物質(zhì)是rna rna是單鏈 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定 易發(fā)生基因突變 批判性思維 有人認為基因突變率低 大多有害 故認為它不可能為生物進化提供原材料 你認為正確嗎 為什么 這種看法不正確 對于生物個體而言 發(fā)生自然突變的頻率是很低的 但是 一個物種往往是由許多個體組成的 就整個物種來看 在漫長的進化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的 其中有不少突變是有利突變 對于生物的進化有重要意義 因此 基因突變能夠為生物進化提供原材料 二 基因重組 1 概念 在生物進行有性生殖過程中 控制不同性狀的基因的自由組合 2 類型 非同源染色體上的非等位基因的自由組合 同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換 減 前期 減 后期 3 發(fā)生時期 有性生殖減數(shù)分裂過程中 非常豐富 卷發(fā)雙眼皮 直發(fā)單眼皮 aabb aabb ab ab ab ab aabb 顯性 直發(fā)a 雙眼皮b 減數(shù)分裂 基因重組 減數(shù)分裂 基因重組 非同源染色體上的非等位基因自由組合 同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換 控制不同性狀的基因重新組合 不產(chǎn)生新基因 可形成新的基因型 4 意義 通過有性生殖實現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源 是生物多樣性的重要原因之一 基因重組能否產(chǎn)生新的基因 問題 基因突變與基因重組的區(qū)別 總之 基因重組只能發(fā)生在進行有性生殖的生物 即孟德爾遺傳規(guī)律適用的范圍內(nèi) 而基因突變則只要含有基因的生物就都能發(fā)生 基因重組不能產(chǎn)生新的基因 只能產(chǎn)生新的基因型 小結(jié) 一 基因突變直接原因1 基因突變的實例和原因根本原因2 基因突變的概念3 基因突變的特點及意義二 基因重組的概念 類型及意義1 基因重組的概念 類型及意義2 基因突變與基因重組的區(qū)別 闖關(guān) 第一關(guān) 1 一種植物在正常情況下只開紅花 但偶然會出現(xiàn)一朵白花 如果將白花種子種下去 它的后代全部開白花 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 a 自然雜交b 自然選擇c 基因突變d 基因重組 c 在一次實驗中 經(jīng)測定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸 而沒有精氨酸 產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是 致使 基因 基因 基因 某化合物 酶 酶 酶 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 第三關(guān)2 下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過程 如果酶 和酶 正常 酶 活性喪失則能否合成鳥氨酸和精氨酸 原因是 基因 發(fā)生突變 酶 缺乏 不能形成精氨酸 能合成鳥氨酸不能合成精氨酸 酶 失活 鳥氨酸不能合成瓜氨酸 因此精氨酸的合成