基因突變和基因重組課件 高一生物人教版必修二

1、親兄弟親代子代生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現(xiàn)象，稱為生物的變異。遺傳：親代與子代之間能保持性狀的穩(wěn)定性。 不可遺傳的變異普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中,給予充足的陽光和水分，結(jié)出的是粒多飽滿的種子，但是再把這些種子種下去結(jié)出的仍就是普通的種子。 通過整容手術(shù)，郝璐璐漂亮了，這種漂亮能遺傳嗎？為什么？“中國第一人造美女” 遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變不可遺傳的變異： 太空椒(經(jīng)過太空遨游, 也就是經(jīng)過輻射的)和普通椒相比, 太空椒具有明顯的優(yōu)勢, 果實肥大, 把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒。太空椒(左)和普通青椒(右)可遺傳的變異紅花的后 代變了藍紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢

2、？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變藍紫色花的后 代仍是藍紫色可遺傳的變異：染色體變異類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變生物的變異類型：性狀基因環(huán)境（不可遺傳的變異）（可遺傳的變異）（改變）（改變）（改變）不可遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異僅由環(huán)境因素引起的 ，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)改變第5章 基因突變及其他變異第1節(jié) 基因突變和基因重組一、基因突變正常紅細胞病人的紅細胞實例：鐮刀型細胞貧血癥閱讀教材：P80-81思考：鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病原因是什么？鐮刀型貧血癥 人的紅細胞的主要成分是血紅蛋白，共含有 4條肽鏈。正常人的紅細胞是中央微凹的圓餅狀，而患者的紅細胞是彎

3、曲的鐮刀狀，這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導(dǎo)致死亡。那么，這種病是怎么形成的呢？鐮刀形細胞貧血癥的病因分析直接原因：纈氨酸組氨酸 亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸 亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。一、基因突變第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？AUAT堿基對替換氨基酸C TG A纈氨酸DNA mRNA蛋白質(zhì)谷氨酸正常 G AG A不正常C T TG AA直接原因根本原因DNA的堿基對發(fā)生替換，引起基因突變正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代

4、。1.基因突變的概念：ATGCTACGACGCTGCG替換ATGCTACGATGCTACG增添ATATGCTACGAGCTCG缺失 DNA分子中發(fā)生堿基對的_、_ 和_，而引起的_的改變。 替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)一、基因突變例題1.如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A.處插入堿基對G-CB.處堿基對A-T替換 為G-CC.處缺失堿基對A-TD.處堿基對G-C替換 為A-TB2.基因突變的結(jié)果ATGCTACG原基因B缺失AGCTCG新基因b結(jié)果：產(chǎn)生新基因（等位基因），基因數(shù)目

5、不變基因突變是等位基因產(chǎn)生的根本來源一、基因突變基因突變改變DNA的分子結(jié)構(gòu)，但不改變其空間結(jié)構(gòu)隱性突變討論1：基因突變一定會導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？2.基因突變的結(jié)果一、基因突變 基因突變后新形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。（密碼子的簡并性）不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不引起性狀變異?；蛲蛔儼l(fā)生在隱性基因中，即顯性基因突變?yōu)殡[性基因。（隱性突變）突變有可能改變蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類，但并不影響蛋白質(zhì)的功能，性狀也不改變。 基因突變不一定引起生物性狀改變，原因是：堿基對影響大小對氨基酸序列的影響替換小只改變一個氨基酸或不改變?nèi)笔Т蟛挥绊懭笔恢们暗男蛄卸绊懭笔恢煤蟮?/p>

6、序列增添大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列討論2：基因突變的3種類型對后代影響一樣嗎？討論3：基因突變一定會遺傳給后代嗎？ 基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代，若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳。（無性繁殖除外）人體某些體細胞的基因突變，有可能發(fā)展成癌細胞。2.基因突變的結(jié)果一、基因突變3.基因突變的時間DNA復(fù)制時分裂間期A.有絲分裂間期體細胞可以發(fā)生基因突變，但一般不能傳給后代B.減數(shù)第一次分裂以前的間期生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變，可以通過受精作用直接傳給后代一、基因突變外來因素物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞的DNA亞硝酸、堿基等能改變核

7、酸的堿基某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細胞的DNA內(nèi)部因素DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤、DNA堿基組成發(fā)生改變4.基因突變的原因誘發(fā)突變自發(fā)突變一、基因突變夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)因素分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，從而防止細胞癌變？接種乙肝疫苗生物因素4.基因突變的原因一、基因突變閱讀課本P82，盡可能多的找出基因突變的特點細菌 無抗藥性抗藥性棉花 正常枝短果枝 果蠅 紅眼白眼 長翅殘翅家鴿 羽毛白色灰紅色人 正常色覺色盲 正常膚色白化病常見突變性狀：在生物界普遍存在普遍性玉米白化苗人類多指短腿

8、安康羊（中）5.基因突變的特點一、基因突變開花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期5.基因突變的特點一、基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，細胞內(nèi)不同的DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。隨機性經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代顯性突變隱性突變 突變可以向不同的方向發(fā)生不定向性5.基因突變的特點一、基因突變aaAaAAAa基 因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因1105人類色盲基因3105小資料 突變率低低頻性自然狀態(tài)

9、下，基因突變的頻率是很低的。5.基因突變的特點一、基因突變白化苗 大多數(shù)突變是有害的多害少利性白化病任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物,它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)?；蛲蛔冎校欣蛔兌啵€是有害突變多？5.基因突變的特點一、基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細胞高產(chǎn)大豆 高產(chǎn)青霉菌株自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時期、任何部位自然界突變率很低:105-10-8多數(shù)有害,少數(shù)有利普遍性:隨機性:低頻性:多害少利性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變 不定向性：5.基因突變的特點一、基因突變在某個經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，有許多無翅或者殘翅的昆蟲，在這個海島上，為什么無翅的或殘翅昆蟲特別

10、多？突變方向與環(huán)境沒有明確的因果關(guān)系產(chǎn)生新基因形成新性狀生物進化的原始材料基因突變生物變異的根本來源是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源、生物進化的原始材料。6.基因突變的意義一、基因突變“一母生九子，九子各不同”這種差異怎么造成的？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。YYRRyyR_yyrrY_rr為什么會發(fā)生基因重組？什么時候發(fā)生？二、基因重組非同源染色體的 非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab原因一：同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb原因二：1.概念:在生物進行有性生殖過程中,控制不同性 狀的

11、基因的自由組合。2.類型:基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的 自由組合基因的交叉互換:同源染色體上的非姐妹染色體之 間發(fā)生局部互換。3.意義:是產(chǎn)生新基因型的途徑；是生物變異的來源之一；是生物的進化的材料 減一后期減一前期思考：基因重組能否產(chǎn)生新的基因？否，產(chǎn)生新的基因型！二、基因重組基因突變基因重組本質(zhì)原因時間條件意義可能產(chǎn)生了新基因出現(xiàn)新性狀不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型性狀重組堿基對替換、增添、缺失細胞分裂間期DNA復(fù)制時，基因自由組合或交叉互換減數(shù)第一次分裂后期、四分體外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用有性生殖可能性很小非常普遍是產(chǎn)生新基因型的途徑是生物變異的來源之一是生物的進化的材料 是產(chǎn)生新基因的途徑是生物變異的根本來源是生物的進化的原始材料 闡釋：產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)改變），而產(chǎn)生新的基因型闡釋：不產(chǎn)生新的基因（基因分子結(jié)構(gòu)不變），但重組產(chǎn)生新的基因型1、生物變異的根本來源是（ ） A基因重組 B染色體數(shù)目變異 C染色體結(jié)構(gòu)變異D基因突變2、基因重組發(fā)生在（ ） A減數(shù)分裂形成配子的過程中 B受精作用形成受精卵的過程中 C有絲分裂形成子細胞的過程中 D通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中DA課堂鞏固4、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于（ ） A.基因重組 B.基因突變 C.染色體變異 D.環(huán)境變化A3