人教版（2019）必修二5.1 基因突变和基因重组 课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
5.1基因突变和基因重组
例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天去海边晒黑了的皮肤；┅┅
变异的类型
不遗传的变异：仅仅是由环境因素的影响造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状不能进一步遗传给后代。
基因重组
可遗传的变异：是由于遗传物质的改变而引起的变异。该性状能遗传给后代。
基因突变
染色体变异
例二、纯合的高杆抗病小麦与矮杆抗病小麦杂交再自交得到的矮杆抗病小麦；┅┅
生物变异的主要类型有哪些？
三叶草是怎么变异成四叶草而促使它们生长在同一片区域而形态不一样的呢?
图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为104公斤，高度为125厘米）。
一、基因突变的实例：
1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，称镰刀状细胞贫血症。
镰刀型细胞贫血症实例分析：
决定
1．直接原因：氨基酸发生替换——蛋白质结构异常。
2．根本原因：碱基对替换——基因结构改变（即基因突变）
GUA
DNA上的碱基
信使RNA上的密码子的碱基
氨基酸
┯┯┯┯
ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷
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ＡＴＡＧＣ
ＴＡＴＣＧ
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＧＣ
ＴＣＧ
┷┷┷
┯┯┯┯
ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯┯
ＡＣＧＣ
ＴＧＣＧ
┷┷┷┷
增添
缺失
替换
思考:
DNA的碱基对还有可能发生什么的变化？
二、基因突变的概念
发生原因及特点
1、基因突变的概念：
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。
思考：碱基替换、缺失和增添中，谁的影响最小？
？
基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；
若发生在体细胞中，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。
此外，人体某些体细胞发生基因突变，有可能会发展成为癌细胞。
2、发生时期：
主要在有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期（DNA复制时）
问：基因突变一定能遗传下去吗？
3、发生原因
诱发突变：
自发突变：
由于环境因素引发的突变。（多为人为干预下发生）
自然状态下发生（DNA复制发生错误）
引发基因突变环境因素：物理因素、化学因素、生物因素
类型
紫外线、X射线以及其他辐射能损伤细胞内的DNA
亚硝酸、碱基类似物能改变核酸的碱基
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA
4、基因突变的特点：
①普遍性
②随机性
③不定向性
④自然状态下，低频性
⑤多害少利性
阅读教材82页，总结基因突变的特点有哪些？
①普遍性：
基因突变在生物界中是普遍存在的（所有生物均可发生）
白化苗
卷毛鸡
白化病
②随机性：基因突变可以发生在生物体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA上；同一个DNA分子的不同部位。
A
a5
a4
a6
a3
a1
a2
显性基因可以突变成隐性基因，隐性基因可以突变成显性基因，一个基因可以产生一个以上的等位基因。而且突变的方向和环境没有明确的因果关系。
③不定向性：一个基因可以从不同方向发生突变
④自然状态下，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
⑤多害少利性：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。对生物来说，基因突变可能破坏生物与环境之间的协调关系，所以基因突变一般都是有害而少利的。有害还是有利处决与生活的环境。
并指
白化苗
抗旱玉米
基因突变的意义：
生物变异的根本来源；
为生物进化提供最初原材料。
产生新基因的途径（等位基因）；
⑴突变发生于非编码区或真核基因的内含子内。
⑵改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸。
⑶若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a。
思考：基因突变一定会引起生物性状改变吗？
？
什么样的基因突变不引起生物性状的改变？
基因突变的应用：
诱变育种。如、太空椒……
1、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
2、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
D
D
精典例题
三、基因重组
1、概念：
2、发生时期：
在生物进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的自由组合。
非同源染色体上的非等位基因的自由组合（自由组合）
减Ⅰ后期
四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换（交叉互换）
减Ⅰ前期
（通过有性生殖过程实现的）
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
Y
y
r
R
Y
y
R
r
Yr和yR
YR和yr
A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
三、基因重组
3、意义：
（1）生物变异的来源之一；
（2）对生物的进化也具有重要意义；
基因重组导致性状重组
4.适用的范围：
（1）有性生殖过程；
（2）基因工程
三、基因重组
5、应用：杂交育种
例.现有两种水稻品种，纯种高杆抗病（DDTT）和矮杆不抗病（ddtt）植株，想获得可稳定遗传的矮杆抗病品（ddTT）。
基因重组能否产生新的基因？能否产生新的基因型？
？
例2
基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
定义
发生
时间
原因
特点
实质
意义
碱基对增添|缺失|替换引起
基因结构变化
产生新基因
不产生新基因，产生新基因型
生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料
有性生殖中，控制不同性状的
基因重新组合的过程
普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
非常丰富
自发突变、诱发突变
细胞分裂间期，DNA复制过程中
减数第一次分裂前、后期
生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。
非同源染色体自由组合|
交叉互换