2020-2021学年高一下学期 生物人教版必修二5.1基因突变和基因重组课件（共46张PPT）

(共46张PPT)
基因突变
和基因重组
第5章第1节
变异的类型
遗传的变异：
不遗传的变异：
基因突变
染色体变异
基因重组
仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。
生物变异的类型
细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。
【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（
）
A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足
B、人由于晒太阳皮肤变黑
C、手术刀下的美女帅哥
D、人类的色盲病
D
正常红细胞
镰刀型红细胞
…苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
…苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
正常血红蛋白
异常血红蛋白
基因突变与镰刀形细胞贫血症
A
A
T
正常红细胞
镰刀型红细胞
自主探究
1.镰刀形细胞贫血症发病的直接原因是？
2.镰刀形细胞贫血症发病的根本原因是？
自主探究
思考与讨论
CTT
GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
GUA
CAT
GTA
突变
GAA
_____原因
_____原因
镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因的______发生了改变产生的。
病因：
基因突变
结构
根本
直接
基因突变结果
粉玫瑰
红玫瑰
黄玫瑰
蓝玫瑰
一个基因突变后产生
的是它的
等位基因
合作学习
1.碱基对的替换一定会引起生物性状的改变吗？
2.碱基对的替换、增添、缺失谁对性状的影响更大？
合作学习
┯┯┯┯
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
基因结构
（一）基因突变的概念：
(二)基因突变发生的时间？
Why？
细胞周期中的分裂间期
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
体细胞
生殖细胞
基因在复制的时候才会导致序列的错误，复制发生在分裂间期。
(三)基因突变的原因
原因：
物理因素：紫外线、X射线损伤DNA
化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基
生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA
　
回想一下：
诱发癌变的致癌因子：
物理、化学、生物
癌变就是一种基因突变
(四)基因突变的特点
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
正常手指——多指
正常肤色——白化病
一
、在生物界普遍存在；
常见突变性状：
以植物的个体发育为例：
开花结果的植株
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
受精卵
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期
二、在生物体内随机发生；
三、基因突变是不定向的
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
小资料
四、
突变率低；
白化苗
五、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。
有害的基因突变
畸形的雏鸭
人类的多指
人类的并指
镰刀形红细胞
高产大豆　　　　
　　高产青霉菌株
有利的基因突变
有利的基因突变
(五)基因突变的特点
自然界的物种中广泛存在
可发生在任何时期
自然界突变率很低：10-5-
10-8
(打破对环境的适应性)
多数有害,少数有利
①普遍性:
②随机性:
③低频性:
④多害少利性：
一个基因可以产生一个以上的等位基因
⑤不定向性：
思考与讨论：
1．基因突变能产生新的基因吗？
2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）
?
3．自然环境会选择哪些个体生存下来？
4．基因突变对生物的进化有何意义？
(六)基因突变的意义
意义：基因突变是新基因产生的途径，
是生物变异的根本来源，
为生物的进化提供了原材料。
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
二、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.
2、类型:
①基因自由组合:
②基因互换:
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
发生局部互换.
基因重组能否产生新的基因？
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
自由组合
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
交叉互换
3、意义:
是生物变异重要来源，
生物多样性的重要原因之一，
对生物进化有重要意义。
基因重组
基因突变和重组引起的变异有什么区别?
1．基因突变：
基因_________改变，它________新的基因
发生时期：________________________
特点：①普遍性、②随机性、③___________、
④多害少利性、⑤不定向性。
2．基因重组：
控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。
发生时期：___________________
特点：__________
内部结构
能产生
细胞分裂间期（DNA复制时）
突变率低
基因重新组合
不产生
基因型
有性生殖过程中(减数分裂)
非常普遍
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
D
精典例题
2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
C
精典例题
致癌因子
遗传物质
恶性增殖
2．细胞癌变的机理
(1)与癌有关的基因：
①原癌基因，主要负责调节
，控制细胞
的进程。
②抑癌基因，主要阻止细胞
。
(2)癌变的机理：
和
发生突变，形成不受机体控制的
细胞。
细胞周期
生长和分裂
不正常的增殖
原癌基因
抑癌基因
恶性增殖
2．癌变机理
癌症的发生不是单一基因的突变，至少在一个细胞中发生5--6个突变，才能赋予癌细胞所有特征。
3．癌细胞的主要特征
(1)正常人的肝细胞可以分裂50次～60次，可活45.8天～
55天，而海拉宫颈癌细胞自1951年存活至今，目前已分裂约数万次，据此分析，癌细胞有什么特征？癌细胞的增殖方式是什么？有细胞周期吗？
提示：癌细胞具有无限增殖的特点，其增殖方式为有丝分裂，有细胞周期。
3．癌细胞的主要特征
(1)适宜条件下，无限增殖：
细胞来源
细胞周期
分裂次数
存活时间
正常人肝细胞
22小时
50～60
45.8天～55天
海拉宫颈癌细胞
22小时
无限分裂
1951年至今
(2)形态结构发生显著变化：
(3)易分散转移：细胞膜表面的糖蛋白减少→细胞间的黏着性降低→细胞容易分散和转移。
4．癌症的预防、诊断与治疗
(1)预防措施：远离
。
(2)诊断手段：
的显微观察、CT、核磁共振、
检测等。
(3)治疗手段：手术切除、
、放疗等。
致癌因子
病理切片
癌基因
化疗
结合细胞膜成分的学习，思考如何检测人体内是否产生了癌细胞？
提示：有的癌细胞的细胞膜产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。可利用仪器检测这些物质。
(3)判断下列说法是否正确：
①细胞癌变后，细胞内的遗传物质发生了改变。
(√)
②人体内所有细胞都具有与癌变有关的基因。
(√)
③细胞癌变后，细胞的形态结构不会发生显著变化。(×)
[特别提醒]
①癌细胞的概念主要有三个关键点：“致癌因子的作用”、“遗传物质的改变”和“恶性增殖现象”。
②癌细胞的特征可以从三个方面理解：“不死的细胞”、“变态的细胞”和“可分散和转移的细胞”。
[解析]　癌细胞的形态结构发生改变和表面的糖蛋白减少，从而使癌细胞易分散和转移。有些病毒是致癌因子，所以会提高癌变的可能性，癌细胞的产生是由于原癌基因和抑癌基因共同突变的结果。由于癌细胞有持续分裂的能力，因此具有细胞周期。
[答案]　B
1、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
2、基因重组发生在
A．减数分裂形成配子的过程中　　
B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中　　
D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
小试牛刀
D
A
3、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
A
4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是
A.伴性遗传
B.常染色体遗传
C.基因突变
D.基因重组
C
5.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