2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2 5.1基因突变和基因重组课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传给后代吗？为什么？
太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把种子种下后结出的仍是太空椒。
基因突变
基因重组
染色体变异
不可遗传变异
可遗传变异
变异
基因突变和基因重组
基因突变的实例
镰状细胞贫血
1.红细胞层面：
中央微凹圆饼状
弯曲镰刀状
正常人
镰状细胞贫血症患者
这种病的病因是什么呢
镰状细胞贫血是一种遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状，易破裂，使人患溶血性贫血。
镰状细胞贫血
2.血红蛋白层面：
在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了_______________。
氨基酸的替换
3.mRNA层面:
血红蛋白分子的肽链对应的mRNA中发生__________。
碱基替换
正常血红蛋白分子：
异常血红蛋白分子：
基因突变的实例
血红蛋白 正常 异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
mRNA
DNA
G A G
G U G
C T C
C A C
编码血红蛋白的基因中的碱基发生了替换
患这种病的根本原因什么？
囊性纤维病的形成机制
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸
CFTR转运氯离子的功能异常
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
患囊性纤维病的根本原因是什么呢？
编码CFTR蛋白的基因中的碱基缺失
增添
缺失
替换
A
A
T
T
C
G
G
C
G
A
T
C
C
G
G
C
A
A
T
T
C
G
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
A
T
A
A
T
T
C
G
G
C
A
T
C
G
G
C
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
正常DNA
异常DNA
二、基因突变的概念
思考：碱基对的增添对生物性状影响的大小？
DNA
···A U C C G C···
··· A U A U C G C···
异亮氨酸
精氨酸
异亮氨酸
mRNA
··· A T C C G C ···
··· T A G G C G ···
正常
··· T A T A G C G···
··· A T A T C G C···
碱基增添
脯氨酸
思考：碱基对的缺失对生物性状影响的大小？
DNA
···A U C C G C···
··· A U C G C···
异亮氨酸
精氨酸
异亮氨酸
mRNA
··· A T C C G C ···
··· T A G G C G ···
正常
··· T A G C G···
··· A T C G C···
碱基缺失
1.原核生物中某一基因的起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况，有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 ( )
A.替换1个碱基对
B.增加1个碱基对
C.缺失3个碱基对
D.缺失4个碱基对
D
课堂训练
思考·讨论
基因突变一定会传给后代吗？
基因突变
发生在
配子中
发生在体细胞中
将遵循遗传规律传递给后代
一般不能遗传
有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。
基因突变的原因是什么？
如:皮肤癌不可遗传给后代
基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期
基因突变的原因
如某些病毒的遗传物质等
物理因素:
如紫外线、X射线等
化学因素:
如亚硝酸盐、碱基类似物等
生物因素:
(1)外因
（提高突变率）
(2)内因:
DNA复制偶尔发生错误等
细胞的癌变
思考 讨论：结肠癌发生的原因
正常结肠上皮细胞
原癌基因突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌
癌细胞转移
抑癌基因I突变
抑癌基因II突变
从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？
原癌基因、抑癌基因突变
健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
原癌基因
抑癌基因
细胞的正常的生长和增殖
抑制细胞的增殖，促进凋亡
原癌基因
抑癌基因
细胞增殖
＋
×
失控
无限增殖
细胞癌变
细胞的癌变
细胞癌变后有哪些特征？
（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，
细胞之间的黏着性显著降低，
容易在体内分散和转移。
（1）能够无限增殖。
（2）形态结构发生显著变化。
正常的成纤维细胞
癌变后的成纤维细胞
细胞的癌变
与社会的联系
2018年国家癌症中心统计数据显示，我国肺癌发病人数为78.1万人，男性发病率为女性的二倍，这与男性有较高吸烟率有关。烟草的烟雾中含有的多种成分如多环芳烃等具有致癌作用。
黄曲霉素被认为是肝癌的重要诱因。发霉的食物中有较多黄曲霉素。
长期食用腌制食品如咸菜、腊肉、酸菜等，
其中含有的亚硝酸盐可能导致食道癌和胃癌。
（1）不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果。
（2）咸菜、咸肉等食物中含有致癌物质亚硝酸盐，应少吃。
（3）做米饭、煮粥之前要把米淘洗干净，以减少霉变对身体的损害。
（4）熏烤的鱼、肉、香肠等食物中含有致癌物质，应少吃。
（5）多吃富含纤维素的食物，如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等。
（6）炒菜时油不要放得太多。研究表明，乳腺癌、大肠癌、卵巢癌
的发生都与脂肪过量摄取有关。
与社会的联系
健康的生活方式
从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？
白眼果蝇
白化苗
白色皮毛牛犊
短腿安康羊（中）
基因突变具有普遍性
基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何细胞、DNA的任何部位，说明基因突变具有什么特点？
基因突变具有不定向性
灰色
白色
黑色
黄色
左图说明基因突变具有什么特点？
基因突变具有随机性
基因突变是产生新基因的途径
基因突变具有低频性
据估计，在高等生物中，105-108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，说明基因突变有什么特点？
aa
AA
Aa
Aa
隐性突变
显性突变
异亮氨酸
精氨酸
···A U C C G C···
mRNA
··· A T C C G C ···
··· T A G G C G ···
正常
DNA
异亮氨酸
精氨酸
···A U U C G C···
··· A T T C G C ···
··· T A A G C G ···
替换
密码子的简并性
突变发生在内含子部分
2. 口腔癌好发于舌头、牙龈、颊等部位，其发生常与p16NK4a等多个阻止细胞不正常增殖的基因中片段缺失导致的功能缺陷直接相关。癌细胞在氧充足的条件下主要还是通过无氧呼吸获取能量。下列有关叙述中错误的是（　　　）
A. 正常细胞与癌细胞的遗传物质相同，但表达的基因不完全相同
B. 癌细胞的细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白的数量明显多于正常细胞
C. p16NK4a 基因属于抑癌基因
D. 长期食用发霉食品、焦虑的情绪等都会增加患癌风险
A
二、基因重组
2. 基因重组类型
(1)自由组合型
a. 时间：减数分裂Ⅰ后期
b.位于非同源染色体上的
非等位基因自由组合
1. 概念
指在生物体进行有性生殖的过程中，控制
不同性状的基因(非等位基因)的重新组合。
二、基因重组
2. 基因重组类型
(2)互换型
a. 时间：减数分裂Ⅰ前期
b.位于同源染色体上的等位基因互换，
导致染色单体上的非等位基因重组。
(3)转基因（DNA重组技术）
思考：基因重组能否产生新的基因？
YYRR
yyR_
yyrr
Y_rr
Y_R_
yyrr
YyRr
意义:
是产生新基因型的途径；
是生物变异的来源之一；
是生物的进化的材料。
否，是新基因型！
基因突变与基因重组对比
项目 基因突变 基因重组
适用范围
变异实质
可能性
结果
联系
所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性
通常发生在真核生物的有性生殖过程中
产生新的基因和基因型
产生新的基因型
基因碱基序列发生改变
控制不同性状的基因重新组合
可能性小，突变频率低
普遍发生在有性生殖过程中，产生的变异多
①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型
　　3.下列过程中存在基因重组的是（　　　）
B
　　A. ③④　　　B. ①③　　　C. ①⑤　　　D. ②⑤
练一练
4. 如图是某高等动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因），据图分析不可能反映的是（　 　）
B
A. 图甲细胞中1与2的片段部分交换，属于基因重组
B. 图乙细胞发生了基因突变或者基因重组
C. 图丙细胞可能发生了基因突变或者基因重组
D. 图丙细胞为次级精母细胞
练一练