2020-2021学年高一下学期生物人教版必修2 5.1基因突变与基因重组课件 （49张ppt）

(共49张PPT)
生物界中的变异现象
生物界中的变异现象
青蛙婴儿
一猪生九仔，连母十个样
什么叫“生物的变异”？
生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。
变异可以遗传吗
两只青蛙相爱了，
结婚后生了一只癞蛤蟆，
公青蛙见状大怒，质问道：怎么回事？
母青蛙哭着说：他爹，认识你之前我整过容。
为什么这种性状不能遗传给子代？
由环境因素引起的 ，遗传物质没有改变。
不可遗传的变异
红花的后代　变了蓝紫色
上述变异性状的后代
为何仍然是蓝紫色花呢？
遗传物质发生了改变
蓝紫色花的　后代仍是蓝紫色
可遗传的变异
遗传物质发生改变
儿
童
早
衰
症
生物变异类型的判断关键:遗传物质是否改变
基因突变
生物的变异类型
不可遗传的变异
基因重组
染色体变异
可遗传的变异
环境因素引起的变异一定不能遗传吗？
5.1.1 基因突变
正常红细胞
镰刀型红细胞
实例：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。
一、基因突变的实例
这种病是怎样形成的呢？
正常血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代
患者的血红蛋白究竟出了什么问题？
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸
1 2 3 4 5 6 7 8
（正常血红蛋白）
（异常血红蛋白）
查阅密码子表，完成镰刀型细胞贫血症病因的图解，按图解说明镰刀型细胞贫血症的病因。
DNA
T
A
C
T
G
A
G
A
G
A
C
T
G
A
谷氨酸
缬氨酸
异常
正常
mRNA
氨基酸
蛋白质
A
U
T
A
根本原因：DNA碱基对的替换
直接原因
12
思考：除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？
CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白结构异常，第508位缺少苯丙氨酸，导致功能异常
患者支气管内黏液增多
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
囊性纤维病
请用学过的有关知识推测CFTR蛋白会缺少一个氨基酸根本原因.
CCTGAGGTC
GGACTCCAG
CCTGTGGTC
GGACACCAG
CCTGACGGTC
GGACTGCCAG
CCTG GGTC
GGAC CCAG
替换
增添
缺失
DNA
（一）基因突变的概念
DNA分子中发生 的 、 和 ，而引起的 的改变。
替换
增添
缺失
碱基对
基因结构
www.
1、基因突变发生的时间？ Why？
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
基因在复制的时候会导致碱基序列的错误，复制发生在分裂间期。
基因结构 ；　　　　　
基因数量 ；
性状 .
(一定不变;一定改变; 可能改变)
3、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？
一定改变
一定不变
2、选择填空：某生物发生了基因突变后
可能改变
性状不变
基因突变不改变生物性状的原因有哪些？
①一种氨基酸可能有几种密码子
（密码子具有简并性）
②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）
A
A
A
a
A
a
a
a
a
A
一个基因突变后可能产生它的等位基因
A—a: 隐性突变
a—A: 显性突变
···T A G G C G ···
···A U C C G C ···
···A U A C C G　C···
mRNA
碱基对增添
···A T A C C G C ···
···T A T G G C G ···
异亮氨酸
脯氨酸
4、基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？
DNA
···A T C C G C ···
正常
异亮氨酸
精氨酸
氨基酸
··· A T C C G C ···
··· T A G G C G ···
正常
mRNA
DNA
氨基酸
··· A U C C G C ···
异亮氨酸
精氨酸
··· A C C G C ···
苏氨酸
丙氨酸
··· A 　C C G C ···
··· T G G C G ···
碱基对缺失
相对而言，碱基对的替换对生物性状的影响最小
5、基因突变一定能遗传吗？
将遵循遗传规律传递给后代
若发生在配子中
一般不能遗传
若发生在体细胞中
基因突变是如何产生的呢？
二、基因突变的原因
23
亚硝酸盐、碱基类似物等
X射线、紫外线及其他辐射
病毒等
物理
因素
化学
因素
生物
因素
外因
DNA复制时偶尔发生错误、碱基组成改变
内因
诱发突变
自然突变
夏季涂抹防晒霜（P.81）
青少年少上网，少用手机
不喝反复烧开的水
物理因素
物理因素
化学因素
少吃腌制食品
化学因素
以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？
接种乙肝疫苗
生物因素
1、下列属于可遗传的变异是
C
小试牛刀
A、由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的性状
B、紫外线照射使人患皮肤癌
C、在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴
D、人由于长期暴晒而使皮肤变黑
www.
2、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人
B
A、 基因产生突变,使此人患病
B、无基因突变,性状不遗传给此人
C、基因重组,将病遗传给此人
D、无基因突变,此人无病,其后代患病
小试牛刀
基因突变有什么特点呢
www.
3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是
A．基因突变 B．基因重组
C．基因分离 D．环境影响
A
小试牛刀
小试牛刀
4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是
A.伴性遗传 B.常染色体遗传
C.基因突变 D.基因重组
C
三、基因突变的特点
玉米白化苗
人类多指
白眼果蝇
短腿安康羊
白色皮毛牛犊
(1) 在生物界 ；
普遍存在
以植物的个体发育为例：
开花结果的植株
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
受精卵
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期
（2）在生物体内 ；
随机发生
A可以产生一个以上的等位基因。
控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黑色基因也可以突变成黄色基因。
（3）基因突变是 的 ；
不定向
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因 4×10－5
玉米的皱缩基因 1×10－６
小鼠的白化基因 1×10－5
人类色盲基因 3×10－5
小 资 料
(4)突变率 ；
低
有害的基因突变
白化病
并指
先天性聋哑
血友病
（5）大多数突变是有害的— 。
多害少利
太空辣椒
有利的基因突变
抗青霉素菌株
小结：基因突变的特点
(1)
在生物界普遍存在（普遍性）
(2)
(3)
(4)
(5)
大多数突变是有害的（多害少利性）
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？
思考与讨论：
1．基因突变能产生新的基因吗？
2. 基因突变对生物有害还是有利？
3. 自然环境会选择哪些个体生存下来？
4. 基因突变对生物的进化有何意义？
四、基因突变的意义
意义： ①产生新基因的途径（唯一），
②生物变异的根本来源，
③生物进化的原始材料。
课 堂 练 习
1、下列有关基因突变的说法中，错误的是
( )
A.在自然条件下，基因自发突变频率低
B.无论低等、高等生物都可能发生基因突变
C.基因突变能产生新的基因
D.人工诱变的基因突变都是有利的
D
2、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生存下来，生存下来的原因是（ ）
A．有基因突变产生的抗药性个体存在
B．以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力
C．约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子
D．生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体
A
“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？
二、基因重组
1、概念:
在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.
“多利”羊
2、类型:
①减I后，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
②减I前，四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。
③基因工程中，重组DNA。
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab
AB
自由组合
aB
ab
A
a
b
B
A
a
B
b
交叉互换
能产生新的基因型；
是生物多样性的来源之一；
是生物变异的来源之一；
对生物的进化具有重要的意义。
思考：基因重组中有无新的基因产生？
无
基因重组的意义
1、下列属于可遗传的变异是
C
小试牛刀
A、由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的性状
B、紫外线照射使人患皮肤癌
C、在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴
D、人由于常晒太阳而使皮肤变黑
2、基因突变是生物变异的根本来源，下列关于基因突变的叙述错误的是
D
A、基因突变的方向是不确定的
B、紫外线可诱发基因突变
C、基因突变是新基因产生的途径
D、基因突变对生物自身都有害
3、生物变异的根本来源是　　
D
A．基因重组
B．染色体数目变异　
C．染色体结构变异　
D．基因突变
4、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是
A. 基因突变频率高
B. 产生新的基因组合机会多
C. 产生许多新的基因
D. 更易受环境影响而发生变异
B
www.
5、下列有关基因重组的说法，不正确的是
A
A、基因重组是生物变异的根本来源；
B、基因重组能够产生多种基因型；
C、基因重组发生在有性生殖的过程中；
D、非同源染色体上的非等位基因可以发生重组。