【新教材】人教版（2019）高中生物必修二5.1 基因突变和基因重组 课件（33张ppt）

2021人教版（新教材）必修二 遗传和进化
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
亲兄弟
进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息保持一致。
亲兄弟
遗传信息复制的过程会不会出错呢？
一、基因突变的实例
正常红细胞
病人的红细胞
实例1：镰刀型细胞贫血症
阅读教材：P80-81
思考：镰刀型细胞贫血症的发病原因是什么？
一、基因突变的事例
1.
教材80页
直接原因：
正常血红蛋白第6位上的谷氨酸
被缬氨酸取代。
镰刀形细胞贫血症的病因分析
直接原因：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代
A
U
A
T
根本原因：DNA分子中碱基对发生了替换
教材81第二段
转录
翻译
┯┯┯┯
ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯┯┯
ＡＴＡＧＣ
ＴＡＴＣＧ
┷┷┷┷┷
┯┯┯┯
ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯
ＡＧＣ
ＴＣＧ
┷┷┷
┯┯┯┯
ＡＣＧＣ
ＴＧＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯┯
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
基因碱基序列
1.基因突变的概念
当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化
替换：只改变1个氨基酸或不改变
碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗？
···T A G G C G ···
···A U C C G C ···
···A U A C C G　C···
mRNA
碱基对增添
异亮氨酸
脯氨酸
DNA
···A T C C G C ···
正常
异亮氨酸
精氨酸
氨基酸
···A T A C C G C ···
···T A T G G C G ···
当发生增添时，除肽链长度发生改变外，
增添：插入位置前不影响，影响插入位置后的系列。
碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗？
mRNA
DNA
氨基酸
··· A U C C G C ···
异亮氨酸
精氨酸
苏氨酸
丙氨酸
碱基对缺失
正常
··· A T C C G C ···
··· T A G G C G ···
··· A 　C C G C ···
··· T G G C G ···
··· A C C G C ···
当发生缺失时，除肽链长度发生改变外，
缺失：缺失位置前不影响，影响缺失位置后的系列。
碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗？
碱基对的替换
对生物性状的影响最小
类型
影响范围
对氨基酸序列的影响
碱基替换
小
只改变1个氨基酸或不改变
碱基增添
大
插入前位置不影响，影响插入后的序列
碱基缺失
大
缺失前位置不影响，影响缺失后的序列
注意：1
2、生物性状的改变不一定是由基因突变引起，也可能是由环境改变引起的
想一想:基因突变一般会发生在什么时侯呢？
有丝分裂的间期
减数第一次分裂间期
DNA复制时期
2.基因突变的时间
例题1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(　　)
A.①处插入碱基对G-C
B.②处碱基对A-T替换
为G-C
C.③处缺失碱基对A-T
D.④处碱基对G-C替换
为A-T
B
替换造成的影响最小。
巩固练习
AAG
二：细胞的癌变
抑癌基因和原癌基因突变
教材82页
①细胞癌变的原因
②癌细胞的特点
【自主学习】
阅读书本P83部分，寻找诱发基因突变的原因。
究竟是什么因素导致基因突变呢？
①外来因素
物理因素
化学因素
生物因素
紫外线、X射线及其他
辐射能损伤细胞的DNA
亚硝酸、碱基等能改变
核酸的碱基
某些病毒的遗传物质能
影响宿主细胞的DNA
②内部因素——
DNA分子复制偶尔发生错误、
DNA碱基组成发生改变
诱发突变
自发突变
二、基因突变的原因
如果没有这些因素，基因突变会不会发生？
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
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
牛刀小试
①在生物界普遍存在—普遍性
玉米白化苗
人类多指
短腿安康羊（中）
基因突变的特点
三、基因突变的特点
②可以发生在个体发育的任何时期，不同的细胞中，细胞内不同的DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。—随机性
灰
色
白色
黑色
黄色
③不定向性：能产生一个或一个以上的等位基因
三、基因突变的特点
④ 突变率低—低频性
自然状态下，基因突变的频率是很低的。
三、基因突变的特点
资料四：
三、基因突变的特点
三、
①
②
③
④
⑤
多害少利性
教材83页第二段
A
T
G
C
T
A
C
G
原基因B
缺失
A
G
C
T
C
G
新基因b
意义：1.产生新基因（等位基因），基因数目不变
基因突变是等位基因产生的根本来源
基因突变改变DNA的分子结构，但不改变其空间结构
四、基因突变的意义
产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
基因突变
生物变异的根本来源
是新基因产生的途径，
是生物变异的根本来源、
生物进化的原始材料。
6.基因突变的意义
四、基因突变的意义
“一母生九子，九子各不同”这种差异怎么造成的？
基因重组
1.概念: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。
YYRR
yyR_
yyrr
Y_rr
什么时候发生？
为什么会发生基因重组？
五、基因重组
Y_R_
yyrr
YyRr
①基因的自由组合:
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
原因一：
时期：减数第一次分裂的后期
②基因的交叉互换:同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
A
a
A
a
B
b
A
a
b
B
A
a
B
b
原因二：
时期：减数第一次分裂前期
思考：基因重组能否产生新的基因？
否，是新基因型！
YYRR
yyR_
yyrr
Y_rr
Y_R_
yyrr
YyRr
3.意义:是产生新基因型的途径；是生物变异的来源之一；是生物的进化的材料
基因突变
基因重组
本质
原因时间
条件
意义
可能
产生了新基因
出现新性状
不产生新基因，产生新的基因型
性状重组
碱基对替换、增添、缺失
细胞分裂间期DNA复制时，
基因自由组合或交叉互换
减数第一次分裂后期、四分体
外界条件的剧变
和内部因素的相互作用
有性生殖
可能性很小
非常普遍
是产生新基因型的途径
是生物变异的来源之一
是生物的进化的材料
是产生新基因的途径
是生物变异的根本来源
是生物的进化的原始材料
阐释：产生新的基因（基因分子结构改变），而产生新的基因型
阐释：不产生新的基因（基因分子结构不变），但重组产生新的基因型
作业：
1、阳光课堂课时评价作业24-25
2、整理教材笔记
谢谢
亲兄弟