-5.1基因突變和基因重組課件高一生物人教版必修二

航天育種的生物學(xué)原理是什么？在太空環(huán)境中，由于受到高輻射或微重力（或無(wú)重力）的影響，引發(fā)細(xì)胞中基因突變。航天育種成果展15.1基因突變和基因重組學(xué)習(xí)目標(biāo)1．舉例說(shuō)明基因突變的概念、特征和原因。(重點(diǎn))

2．舉例說(shuō)出基因重組。3．說(shuō)出基因突變和基因重組的意義。2一、基因突變實(shí)例（一）鐮狀細(xì)胞貧血

1、鐮狀細(xì)胞貧血也叫鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病。

2、癥狀：紅細(xì)胞由正常的圓餅狀變成鐮刀狀，這樣的紅

細(xì)胞容易破裂，造成溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。3（1）比較兩種血細(xì)胞血紅蛋白分子中氨基酸序列的差異，你發(fā)生現(xiàn)了什么變化？

3、鐮狀細(xì)胞貧血癥的病因？血紅蛋白分子的部分氨基酸序列直接原因:谷氨酸替換為纈氨酸是什么決定了蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列中特定位點(diǎn)的氨基酸種類(lèi)呢？

翻譯密碼子

氨基酸

決定是什么決定了mRNA上密碼子的不同呢？

轉(zhuǎn)錄DNAmRNA(3個(gè)相鄰的堿基為1個(gè)密碼子)

決定

轉(zhuǎn)錄

翻譯DNA

mRNA

氨基酸序列（多肽鏈）

4（2)、下圖是鐮狀細(xì)胞貧血形成原因圖解，請(qǐng)你補(bǔ)全圖

解，你會(huì)發(fā)現(xiàn)了什么？替換根本原因復(fù)制鐮狀細(xì)胞貧血形成原因圖解5ＡＡ甲

乙丙

丁編碼蛋白質(zhì)的基因序列發(fā)生堿基的替換，不一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變（密碼子的簡(jiǎn)并性）。結(jié)論:思考：編碼蛋白的基因中堿基的替換，是否一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變？模版鏈6

[探究1]若基因發(fā)生1個(gè)堿基的增添或缺失，氨基酸序列是否也會(huì)改變？所對(duì)應(yīng)的性狀呢？TACCATTAGGATCCCATTDNAmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始纈異亮亮甘終止插入CmRNADNATACCCATTAGGATCCCATTAUGGGUAAUCCUAGGGUAA起始甘天冬脯精纈丟失T氨基酸氨基酸結(jié)論：在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入或缺失點(diǎn)以后的堿基序

列發(fā)生改變，氨基酸序列改變，性狀改變。7小結(jié)：基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)的影響堿

基變

化影

響范

圍對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響替換1個(gè)堿基增添1個(gè)堿基缺失1個(gè)堿基小一般只改變1個(gè)氨基酸或不改變大影響插入位置后的氨基酸序列大影響缺失位置后的氨基酸序列引起蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變?cè)蚴牵壕幋a該蛋白的基因堿基序列的改變。8替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGCGGCG

ATTACCGCGGCG

ATTAAT

ACCGC

TGGCG

DNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGCGGCG

DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添和缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。核心概念9

[探究2]生物體的任何細(xì)胞中發(fā)生基

因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？不一定①

若發(fā)生在配子（成熟的生殖細(xì)胞）中，可遺傳（遵循遺傳定律傳遞給后代)。②若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。有些植物體細(xì)胞中的基因突變可通過(guò)無(wú)性生殖遺傳。101、從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因時(shí)是什么？（二）細(xì)胞的癌變

③

細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性

顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移等。

②

形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；

①

能夠無(wú)限增殖；3、說(shuō)一說(shuō)：癌細(xì)胞有哪些特征？

存在，均是正常功能的基因，只有發(fā)生突變失去

正常能后才可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。2、健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？結(jié)腸癌的發(fā)生原因是相關(guān)基因（包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、

抑癌基因Ⅱ等）發(fā)生了突變。111、基因突變的外因物理因素：紫外線、X射線及其他輻射

能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA。化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類(lèi)似物等

能改變核酸的堿基。生物因素：某些病毒

其遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA。2、基因突變的內(nèi)因(自發(fā)產(chǎn)生)DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等二、基因突變的原因（核苷酸的種類(lèi)、數(shù)量、排列順序）12生物界普遍存在（即植物、動(dòng)物、微生物、病毒中均存在）三、基因突變的特點(diǎn)普遍性隨機(jī)性不定向性自然狀態(tài)下，基因突變率很低。低頻性同一個(gè)DNA分子的不同部位。一個(gè)基因突變產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，13三、基因突變的意義

2、意義：

基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑，

是生物變異的根本來(lái)源，

為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料。1、基因突變對(duì)生物體的影響有害突變

有利突變中性突變破環(huán)生物體與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系植物的抗病性突變、耐寒性突變、微生物的抗藥性突變等突變不會(huì)導(dǎo)致新性狀的出現(xiàn)141、非同源染色體上的非等位基因自由組合減數(shù)第一次分裂后期產(chǎn)生多樣化配子AabBAaBb2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）（一）類(lèi)型（雌雄配子結(jié)合可產(chǎn)生新的基因型）四、基因重組15

基因重組是生物變異的來(lái)源之一，

對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義。（三）意義（二）概念在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。雜交育種基因重組配子種類(lèi)多樣化子代基因組合多樣化16C某基因由于發(fā)生突變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄形成的mRNA長(zhǎng)度不變，但合成的多肽鏈縮短，下列解釋不合理的是（

）。

A.該基因最可能發(fā)生堿基的替換

B.突變可能導(dǎo)致mRNA上的終止密碼子提前

C.該突變導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄時(shí)需要的核苷酸數(shù)目減少

D.該突變導(dǎo)致翻譯時(shí)需要的氨基酸數(shù)目減少能力過(guò)關(guān)測(cè)17課堂小結(jié)基因突變和基因重組基因突變基因重組實(shí)

例概

念原

因意

義概