新人教版高中必修2生物 5．1 基因突变和基因重组（共37张PPT）

(共49张PPT)
刚果的一对黑人夫妇生下一个皮肤雪白、头发金黄的婴儿。黑人父亲说“当我与孩子相视而笑时，我确认这就是我的孩子，因为他虽然是白皮肤，但他长着我的鼻子，我妻子的嘴唇”。据报道，这个婴儿之所以呈现白人的特征，主要是基因突变的结果。
同学们请看
一 基因突变
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。
正常型红细胞 镰刀型红细胞
正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
谷氨酸
缬氨酸
正常
异常
直接原因
根本原因
镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
病因：
思考
DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?
替换
增添
缺失
DNA片段
碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。
1.基因突变的概念:
发生时间：有丝分裂间期和减数分裂的间期。
“神七” 带一批种子上天进行育种，你选“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？
1、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？
思考：
性状不变
2、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
②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）等等
③DNA或基因中存在无效应或不编码的区段
3、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？
4、(选择填空)某生物发生了基因突变后,
基因结构（或遗传信息） ；　　　　　　　　　　　　　基因数量 ；
性状 .
(一定不变;一定改变; 可能改变)
一定改变
一定不变
可能改变
碱基对的替换
5.基因突变都会遗传给后代吗？
遗传特点：
1 突变发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代.
2 突变发生在体细胞中,一般不能遗传.但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。
6.上述两种细胞发生的基因突变，哪一种在当代一定不能表现出来？
配子的突变。
外
部因素
内部因素
物理因素
化学因素
生物因素：某些病毒
DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误碱基组成改变
紫外线
X射线
其它各种辐射
亚硝酸
碱基类似物
苯环类似物
⑶碱基排列顺序
⑴碱基种类改变
⑵碱基数目增减
原因
A.自然突变:自然发生的突变
B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变
如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体
按
来
源
分：
基因突变的种类：
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
　　基因突变是染色体上某一个位点上基因的改变，使一个基因变成它的等位基因。
　　3.基因突变的结果：
即：产生了新基因
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
你认为突变有什么特点？
常见突变性状：
一、在生物界普遍存在；
讨论与思考
人类多指
（普遍性）
以植物的个体发育为例：
哪些细胞能发生基因突变？

基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期
分裂间期的细胞
二、在生物体内随机发生；
（随机性）
三、突变率低；
（低频性）
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
四、大多数突变是有害的；
白化病
（有害性）
五、基因突变是不定向的;
（不定向性）
①普遍性:自然界的物种中广泛存在
②随机性:可发生在任何时期
③突变率低:自然界突变率很低：10－ 5- 10-8
④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利
⑤不定向性：A a1或A a2
4.基因突变的特点：
基因突变的意义：
基因突变会产生新的基因吗？
新基因若产生新的形状对生物生存有没有影响？
自然环境会选择哪些个体生存下来？
基因突变对生物进化有何意义？
由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是
产生新基因的途径，
生物变异的根本来源，
为生物进化提供了原始的材料。
　　对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中也有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。
如果蝇约有104对基因，每个基因的突变率为10-5，一个大约有109个果蝇的种群，每一代的突变基因数目为：
109X2X104X10-5=2X108个
（6）基因突变的应用
人工诱变育种
原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.
实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株
太空椒、太空南瓜


优点：缩短育种年限，大幅度
改良性状，为人类选育
出优良的生物品种
缺点：优质变异少，要处理大
量的实验材料，具有盲
目性



基
因
突
变
概 念：
DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变
原 因：
外部因素（物理、化学、生物因素）
内部因素
特 点：
①普遍性 ②随机性 ③低频性
④有害性 ⑤不定向性
意 义：
产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。
二 基因重组
“一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?
想一想
想一想
1、基因自由组合定律中，哪些基因可以进行
重新组合呢？
2、非等位基因伴随什么进行重新组合呢？
3、非同源染色体在什么时期重新组合？
回顾孟德尔自由组合定律。
基因重组
什么叫性状重组？
通过减数分裂产生配子，受精作用发育成个体。
概念：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重新组合。
实现：是通过 过程实现的。
有性生殖
基因的自由组合
基因的交叉互换
非同源染色体
的自由组合
非姐妹染色单体的交叉互换
2 类型:
①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的组合.
②基因的交叉互换: 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.
基因重组发生的时期：
减数第一次分裂前期（四分体）、后期
思考：基因重组中有无新的基因产生？
有无新形状产生？ 有无新的基因型和表现型形成？
基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型，不产生新的基因，所以不会产生新的性状，只是原有亲代的性状的重新组合，但会产生新的表现型。
无
无
有
意义：
是生物变异的来源之一，
是生物多样性的来源之一，
对生物的进化具有重要的意义。
概 念：
有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合
来 源：
减数分裂时基因的自由组合和基因的交叉互换
意 义：
生物变异的来源之一
是生物多样性的来源之一
对生物进化也具有重要意义
基因重组
总结：
基因分子结构变化，产生新基因,出现新的性状。
基因的重新组合，产生了新的基因型，性状重新组合
有丝分裂间期或减数分裂间期
减数第一次分裂前期、后期
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
有性生殖过程中，进行减数分裂形成生殖细胞
生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料。
是生物变异的重要因素，是形成生物多样性的重要原因。
突变频率低
出现频率高
基因突变 基因重组
本质
发生时期及原因
条件

意义

出现频率
生物变异的主要类型
例一、古代妇女缠足后的小脚； 夏天去海边晒黑了的皮肤；
例二、镰刀型贫血症，
太空辣椒
基因突变
基因重组
染色体变异
不可遗传变异
可遗传变异
1.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
2.下列关于基因突变的叙述中，正确

A．基因突变发生在DNA的复制过程中
B．基因突变都是有害的，不利于生物进化
C．只有细胞核中的基因才会发生基因突变
D．同源染色体上的成对基因往往同时突变
A
3.基因突变发生在下列哪种细胞中：

A.洋葱表皮细胞 B.人的神经细胞
C.根尖生长点 D.人的卵细胞
C
4：诱发突变与自然突变相比，正确的是（ ）　　　　　　　　　　　　　　　
A．都是有利的 B．都是定向的
C．都是隐性突变 D．诱发突变率高
D
5.若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为 300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为　　　　　
A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C．长度不变，但顺序改变
D．A、B都有可能