基因突變和基因重組課件-2023-2024學年高一下學期生物人教版必修2

第5章

基因突變及其他變異

第1節(jié)

基因突變學習目標：1、基因突變的定義及意義并能深入理解2、分析細胞癌變的原因，選擇正確的生活方式變異不可遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異由環(huán)境引起，遺傳物質(zhì)沒有改變遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變一般認為表觀遺傳屬于可遺傳變異，但遺傳物質(zhì)（堿基序列）沒變。一、基因突變鐮狀細胞貧血正常紅細胞異常紅細胞紅細胞呈鐮刀型，運輸氧氣的能力降低，易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導(dǎo)致死亡。纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸組氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸…………正常血紅蛋白異常血紅蛋白分析鐮狀細胞貧血形成的原因纈氨酸亮氨酸GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCCGUGCACCUGAGUUCCCAAAUGGGmRNAmRNAU氨基酸發(fā)生替換AGGCTCAGGUGGCCAGGT谷氨酸纈氨酸血紅蛋白基因轉(zhuǎn)錄翻譯mRNA血紅蛋白根本原因直接原因血紅蛋白中的氨基酸發(fā)生替換血紅蛋白基因中的堿基對發(fā)生了替換增添缺失替換AATTCGGCGATCCGGCTATACGGCATATCGGC1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，

而引起的基因的堿基序列的改變。一、基因突變2、結(jié)果：

可以產(chǎn)生新基因、等位基因、新表現(xiàn)型思考1：

DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添和缺失是否一定導(dǎo)致基因突變？為什么？基因2基因1基因3基因4基因5基因6若發(fā)生在非基因片段，不會導(dǎo)致基因突變病毒、原核細胞、細胞質(zhì)基因發(fā)生突變只產(chǎn)生新基因，沒有等位基因。(1)突變時間：細胞生命歷程中的任何時期均可能發(fā)生基因突變，只是DNA復(fù)制時更容易發(fā)生。(2)發(fā)生基因突變的生物：任何生物均可以發(fā)生基因突變，包括真核、原核，各種病毒。(3)突變方向與環(huán)境的關(guān)系：基因突變的方向和環(huán)境沒有明確的關(guān)系，

即環(huán)境因素可提高突變率，但不能決定基因突變的方向。(4)突變結(jié)果：

遺傳信息

、堿基序列、基因結(jié)構(gòu)一定改變，

基因的種類能改變

，

但不會改變基因的數(shù)量和位置，

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、性狀不一定改變。基因突變-易錯提醒堿基影響范圍對氨基酸序列的影響替換____一般只改變___個氨基酸或_______氨基酸序列增添____一般不影響插入位置___的序列，而影響插入位置____的序列缺失____一般不影響缺失位置____的序列，而影響缺失位置____的序列一不改變小大前后大前后思考2：

堿基的增添、缺失、替換，哪種基因突變對生物的影響最小？為什么？堿基的替換對生物的影響最小，一般只改變1個氨基酸或者不改變氨基酸

（因為密碼子具有簡并性）思考3：基因突變一定會改變基因的結(jié)構(gòu)嗎？

一定會改變生物的性狀嗎？①由于密碼子的簡并性，堿基改變后形成的密碼子與原密碼子決定的可能是同一種氨基酸。②可能為隱性突變，

如AA→Aa。③突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)，或者氨基酸改變了但不影響蛋白質(zhì)的功能一定不一定減數(shù)分裂前的間期）（有絲分裂前的間期、2、發(fā)生時期：

常常發(fā)生在細胞分裂前的間期思考4：基因突變一定可以遺傳給后代嗎？基因突變發(fā)生在配子中發(fā)生在體細胞中可以傳遞給后代一般不能遺傳植物可以通過無性生殖遺傳不一定正常結(jié)腸上皮細胞抑癌基因Ⅰ突變原癌基因突變抑癌基因Ⅱ突變抑癌基因Ⅲ突變癌癌細胞轉(zhuǎn)移1、從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？2、健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？3、根據(jù)圖示推測，癌細胞與正常細胞相比，具有哪些明顯的特點？原癌基因和抑癌基因都突變基因突變的實例存在原癌基因不能控制細胞生長和增殖的進程突變或過量表達抑癌基因失去抑制作用，不能促進細胞凋亡突變

調(diào)節(jié)細胞正常的生長和增殖抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡正常細胞?細胞癌變

不受控制惡性增殖

癌細胞的特點：③細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞之間的黏著性顯著降低，易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移

（易擴散）①能夠無限增殖

（不死）②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化

（變態(tài)）正常的成纖維細胞癌變后的成纖維細胞基因突變在光學顯微鏡下

不能觀察到，但是引起的性狀、形態(tài)的改變可以觀察到。某些化合物，如尼古丁，亞硝酸鹽，堿基類似物等改變堿基。物理因素指輻射，如紫外線、X射線能損傷DNA。生物因素化學因素致癌病毒含有病毒癌基因會影響宿主細胞的DNA基因突變的原因：外因：內(nèi)因：①

物理因素②化學因素③生物因素自然條件下，DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤（自發(fā)突變）基因突變的原因應(yīng)用:誘變育種優(yōu)點：

使生物發(fā)生基因突變，提高突變率。缺點：盲目性大，往往使用大量材料，造成浪費

。資料1：基因突變在生物界是普遍存在的。基因突變的特點:資料2：基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的卵裂期、胚胎期、幼年期、成年期等任何時期；可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上、同一DNA分子的任何部位。

資料4：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。資料5：在自然狀態(tài)下，大多數(shù)基因突變都是有害的。資料3：一個基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因，或者新基因。不定向性多害少利性普遍性隨機性低頻性體現(xiàn)不定向性基因突變的意義1、對生物體的意義①

有害：可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。②

有利：比如抗病性突變、耐旱性突變、微生物抗藥性突變等。③

中性：有些突變既無害也無益。①是產(chǎn)生新基因的途徑②是生物變異的根本來源③是生物進化的原始材料“一母生九子，連母十個樣”基因重組概念：

在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。（前提條件）（非等位基因）范圍

:

真核生物非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAbaBAbabAB類型1：自由組合型減數(shù)第一次分裂的后期AABaabBbAABaabbB正?？僧a(chǎn)生2種配子：AB和ab交叉互換后新增的配子：Ab和aB

四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換類型2：交叉互換型減數(shù)第一次分裂的前期思考5：

基因重組能否產(chǎn)生新的基因？不能產(chǎn)生新基因、新等位基因、新性狀；但能產(chǎn)生新的基因型、新的性狀組合、新表現(xiàn)型?；蛑亟M可以發(fā)生在同源染色體之間，也可以發(fā)生在非同源染色體之間，一般認為發(fā)生在非等位基因之間。肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因技術(shù)屬于基因重組。原來基因型

AaBb原來基因型

AABb基因突變

或

基因重組

基因突變

基因突變

項目基因突變基因