人教版必修2生物：5．1 基因突变和基因重组 课件（共29张PPT）

(共29张PPT)
第1节 基因突变和基因重组
(第1课时)
第5章 基因突变及其他变异
1.举例说明基因突变的概念、特点。（重点）
2、阐述基因突变对生物性状的影响。（难点）
DNA分子复制时发生类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将发生改变，但是由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物的性状可能发生改变，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能无害也无利。
(一)基因突变的实例
镰刀型细胞贫血症
镰刀型细胞贫血症的病因分析
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
… －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
正常
异常
一、基因突变


CTT

GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常

GUA

CAT

GTA

突变
GAA

直接原因
根本原因
镰刀型细胞贫血症是由碱基被替换引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
病因：


相应性状的改变

相应蛋白质的改变

相应氨基酸的改变

mRNA分子中的碱基发生变化

DNA分子中的碱基对发生变化
具体变化过程:
这种变化可否遗传?
如何遗传？
可以遗传
突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.
┯┯┯┯
ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＴＡＧＣ
ＴＡＴＣＧ
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＧＣ
ＴＣＧ
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ＡＣＧＣ
ＴＧＣＧ
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷

增添
缺失
替换
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
增添
缺失
替换
基因结构
1.基因突变的概念
2、基因突变的类型
ATCCG
TAGGC





缺失
（正常）
ATTCCG
TAAGGC


AACCG
TTGGC





A CCG
T GGC
替换
增添
【思考与讨论】
1、由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？
提示:不一定。原因如下:
①由于密码子的简并性,突变后翻译出相同的氨基酸。
②某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但不影响该蛋白质的功能。
③发生隐性突变如AA→Aa,产生了一个隐性基因,传递给子代后,子代为杂合子,则隐性性状不会出现。
隐性突变：A→a
显性突变：a→A
基因突变的结果：一个基因突变后产生的是它的等位基因
(二)基因突变发生的时间？ Why？
分裂间期——
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂前的间期
体细胞
生殖细胞

DNA复制时
因为DNA复制时会解旋,DNA结构不稳定,容易发生基因突变。
2.基因突变形成的性状能否遗传？怎样遗传？
①如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，
②如果基因突变发生在减数第一次分裂前的间期
一般只影响当代，不能遗传
则遵循遗传规律随配子传递给后代
【思考与讨论】
(1)基因突变发生在体细胞中,并非完全不能传递给后代,如植物可以通过无性繁殖传递给后代。
(2)若原癌基因和抑癌基因发生突变,可能发展成为癌细胞。
（三）基因突变的原因

（1）自发突变（内因） DNA复制时偶尔发生错误
（2）诱发突变（外因）
物理因素：如X射线、激光等
化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等
生物因素：如病毒和某些细菌等


思考：为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？
做X射线透视的医务人员要穿防护衣？
例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。
夏季涂抹防晒霜
青少年少上网，少用手机
不喝反复烧开的水
少吃烧烤和油炸食品
接种乙肝疫苗
物理因素
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？
生物因素





细菌 无抗药性——抗药性
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽 羽毛白色——灰红色
人 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
常见突变性状：
①在生物界中普遍存在——普遍性
玉米白化苗
人类多指
[探究] （四）基因突变有何特点？
短腿安康羊（中）
胚
幼苗
分化出花芽的植株


受精卵

②基因突变是随机发生的——随机性
花芽在分化时发生基因突变
可以发生在个体发育的任何时期；
可以发生在细胞内任何DNA分子上；

可以发生在DNA分子的任何部位
③基因突变是不定向的

经诱变处理的紫色种子产生的子代种子
基因突变还有何特点？
如老鼠灰毛基因A+突变
AY (黄毛)

a (黑毛)


灰老鼠
黑老鼠

黄老鼠
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
果蝇的褐眼基因 3×10－5
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——低频性
自然状态下，基因突变的频率是很低的。
有害的基因突变
畸形的雏鸭
人类的多指
人类的并指
镰刀型红细胞
高产大豆　　　　 　　高产青霉菌株
有利的基因突变
白化苗
⑤大多数突变是有害的——多害少利性
白化病
为什么呢？
任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。
基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？
一切生物都可以发生。
个体发育的任何时期和部位。
自然界基因突变频率很低：大约105～108
个生殖细胞中，才有1个发生基因突变。
(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利。
①普遍性:
②随机性:
④低频性:
⑤多害少利性：
一个基因可以产生一个以上的等位基因。
③不定向性：
(四)基因突变的特点
思考与讨论：
3．基因突变能产生新的基因吗？
基因突变是新基因产生的途径
4．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ?
基因突变是随机发生的、不定向的。有的有利，有的有害，有的既无害也无利。
5．自然环境会选择哪些个体生存下来？
有些基因突变使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。
（五） 基因突变对生物进化的意义
新基因产生的途径

生物变异的根本来源

生物进化的原始材料
批判性思维
有人认为，自然条件下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？
这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
课 堂 练 习
1.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是( ）
A. 自然杂交 B. 自然选择
C. 基因突变 D. 基因重组
2、(2015?海南高考)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是　(　　)
A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( )
A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的
B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的
C. 基因突变在自然界中广泛存在
D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的根本来源
4．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