人教版（2019）高中生物必修2 第5章 第1节 基因突变和基因重组课件（共24张PPT）

(共24张PPT)
第5章
基因突变及其他变异
第1节　基因突变和基因重组
内容索引
学习目标
活动方案
知识体系
学 习 目 标
1. 分析镰状细胞贫血的形成原因，阐明基因突变的概念。
2. 分析结肠癌发生的原因，说明细胞癌变与基因突变之间的关系。
3. 阐明基因突变产生的原因和意义。
4. 阐述基因重组的类型和意义。
活 动 方 案
正常人的红细胞是圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞运输氧气的能力下降且易破裂，使人患溶血性贫血，严重时还会危及生命。下图为该病病因图解，试回答下列问题。
(部分氨基酸的密码子：谷氨酸—GAA、GAG，缬氨酸—GUU、GUC、GUA、GUG)
活动一：分析镰状细胞贫血的形成原因，阐明基因突变的概念
(1) 将图中“□”内缺失的碱基或碱基对补充完整。
【答案】 略
(2) 据图分析“镰状细胞贫血”的病因。
①直接原因：红细胞中血红蛋白的______________发生改变，其中一个氨基酸由“谷氨酸”替换为“缬氨酸”。
②根本原因：控制血红蛋白合成的基因中__________________发生改变，基因中碱基对__________替换为__________。
氨基酸序列
脱氧核苷酸序列
A/T
T/A
(3) 根据条件，推断相关结构的变化。
条件 基因结构是否改变 蛋白质结构(性状)是否改变
若图中①处碱基对替换为G/C
若图中①处碱基对缺失
若图中②处增添一个碱基对
是
否
是
是
是
是
(4) 归纳基因突变的概念：DNA分子中发生________的___________ _________，而引起________________的改变。
(5) 基因突变具有随机性，可以发生在体细胞中，也可以发生在生殖细胞中，那么其产生的变异是否能传递给后代？
【答案】 发生在体细胞中的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代；发生在生殖细胞中的基因突变有可能参与受精作用，从而传递给后代。
碱基
替换、增
添或缺失
基因碱基序列
癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。观察第82页“思考·讨论”中解释结肠癌发生的模式图，思考结肠癌发生的原因。
(1) 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？有什么作用？
【答案】 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进凋亡。
(2) 从基因的水平分析，结肠癌发生的原因是什么？
【答案】 结肠癌发生的原因是相关基因(抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)发生了突变。
活动二：分析结肠癌发生的原因，说明细胞癌变与基因突变之间的关系
(3) 与正常细胞相比，癌细胞具有哪些明显的特点？
【答案】 能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易分散和转移。
(4) 哪些因素会导致癌症患病率提高？是否有有效的办法防治癌症？
【答案】 长时间暴晒易引起皮肤癌，吸烟人群患肺癌的概率高于不吸烟人群。在癌症发生早期，患者往往不表现出任何症状，难以发现；对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段。因此，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。
DNA是生物的主要遗传物质，其双螺旋结构具有相对稳定性，但在外界因素的诱导或生物内部因素的作用下，可能会使基因的结构发生改变而导致基因突变。下列是一些与基因突变有关的资料，请阅读这些材料，思考并回答问题。
材料1：肝细胞肝癌(HCC)是世界范围内最常见的癌症之一，也是导致患者因癌症死亡的一个重要原因，而发展成HCC的高危因素主要有乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)的慢性感染。
活动三：通过实例说出基因突变的原因、特点和意义
材料2：我国“神舟七号”载人飞船搭载了多种生物(如小麦、番茄、蚯蚓、鲣鱼及多种微生物)进入太空进行育种实验，其中搭载的2万粒鲣鱼受精卵孵化出的大量鱼苗中只有几尾发生了明显的变化。
材料3：长期食用烧烤食品(含丙烯酰胺和杂环胺)、腌制食品(含亚硝胺)、隔夜食物(含亚硝酸盐)会使胃、肠、胰腺等多个部位癌变的概率增加。
材料4：控制小鼠毛色的灰色基因可以突变成一系列的控制毛色的等位基因，如既可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因等。
材料5：镰状细胞贫血患者(aa)不到成年就会死亡，但在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，携带这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定。
(1) 上述资料中涉及引起基因突变的外界因素可归纳三大类，分别是：________因素(材料______)、________因素(材料______)、________因素(材料______)。
(2) 材料2中从“搭载对象”看，体现了基因突变的什么特点？从“鱼苗变化”的数量看，又体现基因突变的什么特点？此种育种方法是什么？
【答案】 普遍性。低频性。诱变育种。
(3) 材料3中从“癌变部位”看，体现了基因突变的什么特点？
【答案】 随机性。
物理
2
化学
3
生物
1
(4) 材料4体现了基因突变的什么特点？
【答案】 不定向性。
(5) 从材料1、3、5涉及的性状看，基因突变绝大多数是有害还是有利的？材料5中Aa的个体在疟疾流行的地区却能很好地生存又说明了什么？
【答案】 基因突变绝大多数是有害的。基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害；有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变。有些基因突变既无害也无益，是中性突变。材料5说明变异是否有利取决于环境的选择作用。
(6) 材料4中提到基因突变的结果是产生“新基因”，即等位基因，这对生物的进化有什么意义？
【答案】 基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
基因重组是指基因的重新组合，往往发生在减数分裂的过程中。图1、图2是减数分裂过程中的两种基因重组的图解。结合相关知识，回答下列问题。
活动四：阐述基因重组的概念、类型和意义
图1
(1) 图1中B与b、D与d被称为什么基因？什么基因之间发生了重新组合？
【答案】 等位基因。(非同源染色体上的)非等位基因。
(2) 形成图1结果的原因是什么？
【答案】 减数分裂Ⅰ后期，等位基因随同源染色体分离，非等位基因随非同源染色体发生自由组合。
(3) 形成图2结果的原因是什么？
图2
【答案】 减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换。
(4) 综上所述，归纳基因重组的定义。
【答案】 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
(5) 与基因突变相比，基因重组又有何意义？
【答案】 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。
知 识 体 系
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