人教版高中生物必修二5．1基因突变和基因重组（共43张PPT）

(共43张PPT)
1.DNA能准确复制的原因
2.DNA能准确复制的意义
3.DNA复制特点
4.基因的概念
5.DNA分子的特点
6.为什么RNA适于做DNA的信使
7. RNA的类型及功能
8.转录的特点
9.密码子特性
10.密码子与氨基酸的对应关系
11.中心法则内容
12.基因、蛋白质与性状关系
13.细胞质基因定义及遗传特点
细胞质基因
（1）定义： 和 中的基因
线粒体
叶绿体
（3）遗传特点：只能通过母亲遗传给后代（母系遗传）原因：受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞。
举例：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。
细胞质遗传________孟德尔的遗传规律
不遵循
（2）功能：进行半自主自我复制，通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
资料1：“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造”美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？
中国第一位人造美女
3.5kg
7kg
3.5kg
甘蓝
拉萨
北京
资料2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。为什么会这样呢？
太空南瓜王（经过太空遨游，也就是经过辐射的）把其种子种下去后所结仍是太空南瓜王
资料3：
变异的类型
可遗传的变异：
不遗传的变异：
仅由环境引起，遗传物质没有改变。
遗传物质发生了改变
生物变异的类型
一﹑基因突变的实例
正常红细胞
镰刀型贫血症
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.患者缺氧，红细胞易破裂引起严重溶血而死亡。经检查发现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。
1956年，英格拉姆研究发现患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。
氨基酸序列
－脯－谷－谷－赖－丝－
GGACTTCTCTTCAGA?
CCTGAAGAGAAGTCT
DNA
CCUGAAGAGAAGUCU
RNA
探究活动1
小组合作完成镰刀型细胞贫血症的病因分析图解并讨论：
1.镰刀型细胞贫血症的直接原因？
2.根本原因？
3.可用什么方法确诊？
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
_____原因

病因：
DNA分子中碱基对替换
根本
直接原因
决定
谷氨酸→
缬氨酸
正常
－脯－缬－谷－赖－丝－
_____原因
根本
_____原因
直接
镰刀型细胞贫血症
替换
增添
缺失
（二）基因突变的概念？
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起的基因结构的改变。
[探究] DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而
导致基因结构的改变？
基因突变的实质是什么？
实质：基因结构的改变
2. DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失一定就是基因突变吗？为什么？基因突变发生的时期？
3.结合课本分析镰刀型细胞贫血症、豌豆皱粒、囊性纤维病各属于哪种类型的基因突变？基因突变后基因的数量有无改变？
4.若血红蛋白基因中碱基对替换导致密码子GAA变为GAG，氨基酸序列是否改变？由此你能想到什么？

5. 基因突变一定会遗传给后代吗？为什么？
探究活动1
基因突变不一定引起性状的改变？
①由于密码子简并性，决定的氨基酸不变
②隐性突变（AA→Aa）
1. 以血红蛋白基因为例，写出基因中分别在同一位置增添、缺失1个碱基对后的氨基酸序列，并分析替换、增添、缺失哪一种对氨基酸序列影响最小？
正常
GGACCTTCTCTTCAGA?
CCTGGAAGAGAAGTCT
CCUGGAAGAGAAGUCU
－脯－甘－精－谷－缬－
增添
基因突变若发生在配子形成过程中（减数分裂时产生）将遵循遗传规律传递给后代。
若发生在体细胞（有丝分裂），一般不能遗传。有些植物体细胞发生突变，可通过无性繁殖（如：扦插）传递。
基因突变都会遗传给后代吗？取决于？
物理因素：
化学因素：
生物因素：
1、基因突变的原因：
如X射线、γ射线、紫外线、激光等。
亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，
秋水仙素等
包括病毒和某些细菌等。
外因
内因：
DNA分子复制偶尔发生错误，
DNA碱基组成发生改变等
二、基因突变的原因和特点
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（含亚硝酸盐）
物理因素
物理因素
化学因素
少吃烧烤和油炸食品
化学因素
分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？
接种乙肝疫苗
生物因素
根据所学内容，为了让准妈妈生一个健康的宝宝，你会给她提供什么建议？
探究活动3
2.基因突变的特点
从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？
普遍性
白色皮毛牛犊
发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。
具有随机性
灰老鼠
不定向性
不定向性 （多方向性）基因A可以突变为a1，也可以突变为a2、a3、a4……等。
低频率性
想一想
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？
不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群
中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。
具有独特的双螺旋结构为复制提供了精确地模板
通过碱基互补配对，保证复制能够准确无误的进行
基因是有遗传效应的DNA片段
想一想
2.基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？
不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群
中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。
1.基因突变的低频性的原因
高产大豆　　　　 　　高产青霉菌株
大南瓜
太空椒（左）
有利的基因突变
白化病患者
有害的基因突变
白化玉米苗
畸形的雏鸭
人类的多指
大多数突变是有害的
白化病
为什么呢？
长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
利和害是相对的
主要看是否能于环境相适应
大多数突变是有害的
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。
产生新基因


形成新性状


生物进化的原始材料
3、基因突变的意义
基因突变
生物变异的根本来源
基因突变
课堂小结
碱基对
替换 增添 缺失
类型
物理 化学 生物
外因
普遍性 随机不定向性
低频性 多害少利性
内因
复制错误 碱基改变
特点
意义
产生新基因
变异根本来源
进化原始材料
*
“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
二 基因重组
（一）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.
（二）类型:
①自由组合类型:
② 交叉互换类型:
非同源染色体上的
非等位基因的
自由组合
同源染色体上的非姐妹染色体之间发生交叉互换.
动脑:基因重组能否产生新的基因？
并不产生新的基因，只是原有基因的重新组合。
实质：
范围：
有性生殖生物
结果：
产生新的基因型。
基因重组
基因突变和基因重组的区别?
1．基因突变：
基因_______改变，它_____产生新的基因
发生时期：________________________
特点：①普遍性 ②随机性③不定向性
④低频性⑤多害少利性
2．基因重组：
控制不同性状的基因_________，____产生新基因，可形成新的________。
发生时期：___________________

结构
能
主要是细胞分裂间期（DNA复制时）
重新组合
不
基因型
有性生殖过程中(减数分裂)
只有两对或两对以上的基因才会发生基因重组；基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中。
有同学认为，基因型为Aa的个体自交，子代发生性状分离是基因重组的结果，这种说法对吗？
基因重组
自由组合
交叉互换
控制不同性状的基因重新组合
减一后期：
减一前期：
导致
配子多样性
精卵随机结合
子代性状多样性
是生物变异的来源之一；是生物多样性的重要来源；对生物的进化也具有重要的意义。
意义
1、生物：有性生殖的生物。
2、种类：常见的有两类：
（1）非同源染色体上非等位基因的自由组合
（减数第一次分裂后期）
（2）同源染色体上非等位基因的交叉互换
（减数第一次分裂前期）
3、时期：减数第一次分裂前期与减数第一次分裂后期。
（产生配子的时期）
4、特点：不产生新基因，但产生了新的基因型。
5、意义：能产生丰富的变异，是生物进化的重要来源。
6、应用：杂交育种。
基因重组小结
碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变
控制不同性状的基因的重新组合，不产生新基因
主要是分裂间期
有性生殖过程
自然突变、诱发突变
产生新基因
产生新的基因型
生物变异的根本来源，形成新性状
生物进化的原材料
生物变异的来源之一，生物多样性的重要原因，对生物的进化具有重要意义
突变频率低，但在生物界普遍存在
有性生殖中非常普遍
基因突变和基因重组
比较项目 基因突变 基因重组
本质
结果
类型 自由组合型、交叉互换型
时期
意义
发生频率
1、基因突变的原因是：
A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变

2、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
3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
B.不能翻译
C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变

4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，
那么这种变化最终可能引起
A.遗传性状改变 B.遗传密码改变
C.遗传信息改变 D.遗传规律改变

5、生物变异的根本来源是　　
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
6.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