5.1基因突变和基因重组（共19张PPT）

(共19张PPT)
5.1
基因突变和基因重组
第五章
基因突变及其他变异
教学目标
：
1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
2.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。
3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。
4.阐明基因重组的意义。
通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？
不可遗传的变异。生物性状是基因决定的，如果仅仅是性状改变，基因没有改变，那么后代仍然表现出原来的性状。
问题探讨
遗传：指亲代和子代间的相似性。遗传物质能稳定的传给后代，亲子代之间应该极其相似。
变异：指亲子代间或子代个体间存在性状差异的现象。
基因突变
染色体变异
基因重组
表型　　　
基因型　　　　
环境　　　
（改变）
（改变）
（遗传物质发生改变）
（可遗传的变异）
生物变异类型判断关键:遗传物质是否改变
生物的变异
（不遗传的变异）
（改变）
（遗传物质未发生改变）
（改变）
一、基因突变
基因突变的实例1——镰状细胞贫血
镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状，易破碎，使人患溶血性贫血。
镰状细胞贫血形成的原因
血红蛋白
正常
异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
mRNA
DNA
G
G
G
A
G
A
C
C
G
A
C
T
根本原因
直接原因
编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变（碱基对的替换），使翻译出来的氨基酸发生改变。
基因突变（碱基对替换）
A
U
T
A
A
T
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＴＡＧＣ
ＴＡＴＣＧ
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＧＣ
ＴＣＧ
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ＡAＧＣ
ＴTＣＧ
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
┷┷┷┷
增添
缺失
替换
1．基因突变的概念
DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
一、基因突变
2.基因突变对蛋白质的影响
碱基对
影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
增添
缺失
3.基因突变形成的性状能否能遗传？怎样遗传？
①如果基因突变发生在配子中
，则将遵循规律随配子传递给后代。
②如果基因突变发生在体细胞中
，一般只影响后代，不能遗传。
小
大
大
只改变1个氨基酸或不改变
不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列
不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列
（减数分裂前的间期）
（有丝分裂的间期）
一、基因突变
基因突变的实例2——细胞的癌变
思考?讨论
结肠癌发生的原因
结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。下图是解释结肠癌发生的简化模式图。
正常结肠上皮细胞
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌细胞转移
癌
2、
结肠癌发生的原因
思考?讨论
1、从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？
2、健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
3、癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？
从基因角度看，结肠癌发生的原因是相关基因（包括抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因II、抑癌基因III）发生了突变。
健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。
正常的成纤维细胞
癌变的成纤维细胞
根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，呈球形、增殖快、容易发生转移等
4、基因突变的原因：
生物因素：某些病毒能影响宿主细胞的DNA
物理因素：紫外线、X射线、其他辐射能损伤细胞内的DNA
化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基
DNA复制时偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变等原因
基因突变种类
外因
（诱发突变）
内因
（自发突变）
一、基因突变
诱变育种
（阅读课本P83）
特点一：基因突变具有普遍性
白化苗
高产青霉菌株
5.基因突变的特点
人类多指
特点二：基因突变具有随机性
性成熟的植株
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
受精卵
以植物的个体发育为例：
任何时期、任何细胞、DNA的任何部位
灰
色
白色
黑色
黄色
能产生一个或一个以上的等位基因（基因突变的结果）
特点三：基因突变是不定向的
生物
表现型
突变率
肺炎球菌
青霉素抗性
1.0×10-7
玉米
皱缩种子
1.0×10-6
紫色种子
1.0×10-5
无色种子
1.0×10-5
甜粒种子
2.0×10-6
小鼠
浅色毛皮
3.0×10-5
粉红色眼
3.5×10-6
人
血友病
2.0×10-5
视网膜色素瘤
2.0×10-5
软骨发育不全
5.0×10-5
特点五：基因突变的频率很低
多数有害的基因突变
少数有利的基因突变
特点六：基因突变具有多害少利性
(1)
性：所有生物均可发生基因突变。
(2)
性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、发生在细胞内不同DNA分子上、发生在同一DNA分子的不同部位。
(3)
性：自然状态下，突变频率很低。
(4)
性：突变的方向与环境也没有明确因果关系。一个基因可以向不同方向发生突变产生复等位基因，还可能发生回复突变。
(5)
性：突变性状大多有害少数有利。
普遍
不定向
随机
低频
多害少利
5．基因突变的特点
一、基因突变
6、基因突变的意义
一、基因突变
①.
新基因产生的途径
②.
生物变异的根本来源
③.
生物进化的原始材料
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
总结归纳
基因突变
实例
镰状细胞贫血、细胞癌变
概念
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起的碱基序列的改变
原因
诱变因子+内因
特点
普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性
意义
是生物变异的根本来源，是产生新基因的途径，为生物的进化提供了丰富的原材料
结合导学案预习基因重组
作业