高一生物人教版-必修二-5.1-基因突變和基因重組課件

5.1基因突變和基因重組林佳一、基因突變遺傳和變異龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞，這說明生物具有_______的現(xiàn)象。一母生九子，連母十個樣，這說明生物具有______的現(xiàn)象。變異遺傳生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。生活中的變異現(xiàn)象變異能不能遺傳呢？變異的類型哼，什么殺蟲藥，對付俺老祖宗還差不多！

過去有效的殺蟲藥，為什么現(xiàn)在就不起作用了呢？

你們大量使用殺蟲藥，我們可是兵多將廣，變異類型多著呢！可遺傳變異害蟲體內(nèi)產(chǎn)生了能抗藥的基因。變異的類型通過手術進行整容，這種變異能遺傳嗎？為什么？遺傳物質未發(fā)生改變。不可遺傳變異變異的類型不可遺傳的變異可遺傳的變異環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質沒有改變。生殖細胞內(nèi)遺傳物質改變基因突變、基因重組、染色體變異一、基因突變實例一：鐮刀型細胞貧血癥1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對這個病人無效。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細胞貧血癥。這種病是怎么樣形成的？一、基因突變正常血紅蛋白究竟出了什么問題？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12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）直接原因：氨基酸發(fā)生替換——蛋白質結構異常。一、基因突變根本原因：DNA的堿基對發(fā)生了替換即基因結構發(fā)生改變。（基因突變）此外，還有哪些原因可以引起基因結構的改變？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換根據(jù)以上知識，能總結出基因突變的概念嗎？DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。一、基因突變替換增添缺失基因結構1.概念2.時間：主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。這些變異能遺傳下去嗎？①如果基因突變發(fā)生在體細胞進行有絲分裂的間期：一、基因突變一般只影響當代，不能遺傳（植物體細胞無性繁殖）②如果基因突變發(fā)生在形成配子的減數(shù)第一次分裂前的間期：遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代人體某些體細胞基因的突變，有可能發(fā)展為癌細胞。練一練1.產(chǎn)生鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是（）A.紅細胞易變形破裂B.血紅蛋白中的一個氨基酸不正常C.信使RNA中的一個密碼發(fā)生了變化D.基因中的一個堿基發(fā)生了變化D思考：堿基的替換、增添和缺失哪一個對合成的蛋白質的影響大？堿基的替換AUGUUUGCUUAC......AUGUUUGAUUAC......甲硫氨酸苯丙氨酸丙氨酸酪氨酸...甲硫氨酸苯丙氨酸天冬氨酸酪氨酸AUGUUUGCCUAC......甲硫氨酸苯丙氨酸丙氨酸酪氨酸...影響范圍小，只改變一個氨基酸或者不改變氨基酸序列。AUGUUUGCUUAC......堿基的增添甲硫氨酸苯丙氨酸丙氨酸酪氨酸...AUGUUUGACUUAC......甲硫氨酸苯丙氨酸天冬氨酸亮氨酸...影響范圍大，不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列。堿基的缺失AUGUUUGCUUAC......甲硫氨酸苯丙氨酸丙氨酸酪氨酸...AUGUUUCUUAC......甲硫氨酸苯丙氨酸亮氨酸...產(chǎn)生基因突變的原因有哪些？二、基因突變的原因物理因素化學因素生物因素提高突變頻率X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒的遺傳物質等為什么在強烈的日光下要注意防曬？為什么做X射線透視的醫(yī)務人員要穿防護衣？外部因素內(nèi)部因素：復制偶爾發(fā)生錯誤堿基組成的改變。以下情況是減少哪種因素，從而防止細胞基因突變？練習夏季涂抹防曬霜青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復燒開的水少吃燒烤和油炸食品接種乙肝疫苗物理因素化學因素生物因素三、基因突變的特點基因突變的例子：色盲、多指、白化病、糖尿病……玉米白化苗1.在生物界中普遍存在——普遍性三、基因突變的特點基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。2.隨機性花芽在分化時期發(fā)生基因突變?；蛲蛔兛梢园l(fā)生在細胞內(nèi)任何DNA分子上；可以發(fā)生在DNA分子的任何部位。三、基因突變的特點2.基因突變是不定向的。三、基因突變的特點3.自然狀態(tài)下，突變率低基因突變的類型（1）自發(fā)突變：自然發(fā)生的突變。如短腿安康羊。（2）人工誘變：在人為干預下發(fā)生的突變。如高產(chǎn)青霉菌株的培育；中子照射燕麥種子,產(chǎn)生抗銹病個體。高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株突變對于生物來說是有害還是有利呢？有害的基因突變畸形的雛鴨人類的多指人類的并指鐮刀型紅細胞三、基因突變的特點：多害少利性大多數(shù)突變是有害的白化苗為什么呢？任何一種生物都是長期進化的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。四、基因突變的意義（1）基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑。（2）是生物變異的根本來源。（3）為生物的進化提供了原材料。注意：基因突變不一定導致生物性狀的改變！編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結合位點內(nèi)含子外顯子啟動子終止子（1）基因突變發(fā)生在非編碼序列部分，堿基序列沒有對應的氨基酸。（2）基因突變后對應的密碼子與原密碼子決定的是同一氨基酸。如：GCU——GCA（3）基因突變?yōu)殡[性突變，如AA——Aa，性狀不發(fā)生改變?；蛲蛔儾灰欢▽е律镄誀畹母淖?！密碼子的簡并性練習1.(2015?海南高考)關于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述,錯誤的是()A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B.X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C.基因B中的堿基對G-C被堿基對A-T替換可導致基因突變D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導致基因b的突變B2.在一塊馬鈴薯甲蟲成災的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約98％的甲蟲死了，約2％的甲蟲生存下來，生存下來的原因是（

）A．有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在

B．以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力C．約有2％的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子D．生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體A練習3.基因突變是生物變異的根本來源，其原因是（）A．能產(chǎn)生大量有利變異 B．發(fā)生的頻率高C．能產(chǎn)生新基因 D．能改變生物的表現(xiàn)型C練習4.基因突變按其發(fā)生部位可分為體細胞的突變a和生殖細胞的突變b兩種，則()A.均易發(fā)生于有絲分裂的間期B.a易發(fā)生于有絲分裂的間期，b易發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期C.均只能發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期D.a只能發(fā)生于有絲分裂間期，b只能發(fā)生于減數(shù)第二次分裂前的間期練習B1.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?；蛑亟M2.類型：（1）自由組合型：非同源染色體上的非等位基因的自由組合。（2）交叉互換型：同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換?；蛑亟M由此，你能總結基因重組發(fā)生的時間嗎？3.發(fā)生時間：（1）減數(shù)第一次分裂后期基因重組非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和abAabBAaBb交叉互換基因重組減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換4.意義：基因重組（1）生物變異的來源之一；（2）對生物的進化也具有重要意義；（3）產(chǎn)生新的基因型?；蛲蛔兇嬖谟谒猩镏?，基因重組僅存在于進行有性生殖的真核生物細胞核中。思考：（1）細菌和病毒存在基因重組這種變異嗎？（2）基因重組能否產(chǎn)生新基因？不能，基因突變產(chǎn)生新基因，進而產(chǎn)生新性狀；基因重組不能產(chǎn)生新基因，只能重組出新的基因型，進而產(chǎn)生新的表現(xiàn)型(性狀)。你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎？①減數(shù)分裂形成的配子,染色體組成具有多樣性,導致不同配子遺傳物質的差異；②受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性。5.應用：雜交育種例.現(xiàn)有兩種水稻品種，純種高桿抗?。―DTT）和矮桿不抗病（ddtt）植株，想獲得可穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病品（ddTT）?？刂撇煌誀畹幕虻闹匦陆M合生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要的意義堿基對的替換、增添和缺失引起的基因結構的改變有絲分裂間期和減Ⅰ前的間期有性生殖過程中自然突變、誘發(fā)突變產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，生物進化的原材料突變頻率低，但