人教版新教材《基因突变和基因重组》优质课件5.pptx

1、我帅呆了！哼！你个另类第五章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组（1）问题探讨问题探讨1.1.航天育种的生物学原理是什么？航天育种的生物学原理是什么？2.2.如何看待基因突变所造成的结果？如何看待基因突变所造成的结果？原理：在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力（或无重力）的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害又无利。一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P80）正常红细胞正常红细胞镰状红细胞镰状红细胞 资料：资料：191

2、0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，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰状细胞贫血。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细这种病为镰状细胞贫血。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。1.1.镰状细胞贫血镰状细胞贫血直接原因直接原因蛋白质结构改变蛋白质结构改变一、基因突

3、变的实例（一、基因突变的实例（P81）1.1.镰状细胞贫血镰状细胞贫血相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化TAA 根本原因根本原因基因突变基因突变直接原因直接原因蛋白质结构改变蛋白质结构改变U一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P81）1.1.镰状细胞贫血镰状细胞贫血这种变化可否遗传这种变化可否遗传?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传亲代通过生殖过程把基因传给子代亲代通过生殖过程把基因传给子代概念：概念：DNA分子中发生分子中发生碱基的

4、替换、增添或缺失碱基的替换、增添或缺失，而引起的而引起的基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变，叫作基因突变。，叫作基因突变。一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P81）2.2.基因突变基因突变概念：概念：DNA分子中发生分子中发生碱基的替换、增添或缺失碱基的替换、增添或缺失，而引起的而引起的基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变，叫作基因突变。，叫作基因突变。基因基因A基因基因B非基因片段非基因片段一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P81）2.2.基因突变基因突变基因突变发生的时间基因突变发生的时间主要在间期主要在间期 A.A.有丝分裂有丝分裂间期间期 体细胞体细胞 （但一般不能传给后

5、代）（但一般不能传给后代）B.B.减数第一次减数第一次分裂前的分裂前的间期间期 生殖细胞（配子）生殖细胞（配子）（将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代）（将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代）有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传 （如：植物组织培养、块茎块根的繁殖，扦插、嫁接等。）（如：植物组织培养、块茎块根的繁殖，扦插、嫁接等。）一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P81）2.2.基因突变基因突变结肠癌发生的原因：结肠癌发生的原因：正常细胞染色体上的原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变为癌细胞。原癌基因原

6、癌基因抑癌基因抑癌基因正正常常细细胞胞致癌因子致癌因子突变突变细胞癌变细胞癌变外因外因内因内因一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P82）3.3.细胞的癌变细胞的癌变一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P82）3.3.细胞的癌变细胞的癌变原癌基因原癌基因正常功能正常功能调节细胞的生长和增殖调节细胞的生长和增殖突变或过量表达突变或过量表达相应蛋白质活性增强相应蛋白质活性增强细胞癌变细胞癌变抑癌基因抑癌基因正常功能正常功能抑制细胞生长增殖抑制细胞生长增殖促进细胞凋亡促进细胞凋亡突变或过量表达突变或过量表达相应蛋白质活性减弱相应蛋白质活性减弱或失去活性或失去活性细胞癌变细胞癌变突变突变人和动

7、物细胞中的人和动物细胞中的DNADNA上上本来就存在本来就存在与癌变相关的基因：与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因和抑癌基因。一、基因突变的实例（一、基因突变的实例（P82）3.3.细胞的癌变细胞的癌变癌细胞（图癌细胞（图5-3)5-3)与正常细胞相比，具有以下特征：与正常细胞相比，具有以下特征：（1 1）能够无限增殖，）能够无限增殖，（2 2）形态结构发生显著变化，）形态结构发生显著变化，（3 3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移分散和转移为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做为

8、什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做X射线透射线透视的医务人员要穿防护衣？视的医务人员要穿防护衣？易诱发突变并提高突变频率的因素（外因）易诱发突变并提高突变频率的因素（外因）：自发突变（内因）自发突变（内因）:DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。（1）物理因素：紫外线、X射线及其他辐射，能损伤细胞内的DNA（2）化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物，能改变核酸的碱基（3）生物因素：某些病毒的遗传物质能够影响宿主细胞的DNA二二、基因突变的原因（、基因突变的原因（P83）基因突变的应用基因突变的应用:诱变育种诱变育种利用物理或化学因素，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。健康

9、生活提示健康生活提示：（1）不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果。（2）咸菜、咸肉等食物中含有致癌物质亚硝酸盐，应少吃。（3）做米饭、煮粥之前要把米淘洗干净，以减少霉变对身体的损害。（4）熏烤的鱼、肉、香肠等食物中含有致癌物质，应少吃。（5）发霉的食物不要吃。（6）炒菜时油不要放得太多。研究表明，乳腺癌、大肠癌、卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关。（7）多吃富含纤维素的食物，如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等。（8）坚持锻炼身体，提高抵抗力 （9）保持积极乐观的心态 从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白眼果蝇白化苗白化苗短腿的安康羊短腿的安康羊 白

10、色皮毛牛犊白色皮毛牛犊普遍性普遍性三三、基因突变的特点（、基因突变的特点（P83）灰灰老老鼠鼠随机性随机性表现为：表现为：可发生在个体发育的任何时期；可发生在个体发育的任何时期；可以发生在细胞内的不同可以发生在细胞内的不同DNADNA分子上、同一分子上、同一DNADNA分子的不同部位。分子的不同部位。由于由于DNADNA碱基组成的改变是随机的、不定向的，因此，基因突变具有碱基组成的改变是随机的、不定向的，因此，基因突变具有随机性和不定向性。随机性和不定向性。不定向性不定向性表现为：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的表现为：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因等位基因三三、

11、基因突变的特点（、基因突变的特点（P83）3105人类色盲基因人类色盲基因1105小鼠的白化基因小鼠的白化基因110玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因4105果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因突变率突变率基基 因因低频性低频性三三、基因突变的特点（、基因突变的特点（P83）三三、基因突变的特点（、基因突变的特点（P83）（1）普遍性（2）随机性（3）不定向性（4）低频性有利的基因突变有利的基因突变高产青霉菌株高产青霉菌株白化病患者白化病患者有害的基因突变有害的基因突变白化玉米苗白化玉米苗畸形的雏鸭畸形的雏鸭人类的多指人类的多指四四、基因突变的意义（、基因突变的意义（P83）对生物体来说，基因突变可能破坏生

12、物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有些基因突变既无害也无益，是中性的。例如，有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。基因突变是产生新基因的途径。基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应坏境的变化，开辟新的生存空间，从而出现新的生物类型。因此，基因突变是生物变异的根本来源，为基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。生物的进化提供了丰富的原材料。不是不是 基因突变一定会使性状改变吗？基因突变一定会使性状改变吗？基因中增添

13、一个碱基、两个碱基、三个碱基基因中增添一个碱基、两个碱基、三个碱基会出现什么情会出现什么情况？若况？若缺失缺失呢？呢？基因突变一定会使性状改变吗？基因突变一定会使性状改变吗？碱基对碱基对影响影响范围范围对氨基酸序列的影响对氨基酸序列的影响 替换替换 增添增添1个碱基个碱基 缺失缺失1个碱基个碱基 小小大大大大只改变一个氨基酸或不变只改变一个氨基酸或不变不影响插入位置前的序列而不影响插入位置前的序列而影响插入位置影响插入位置后后的序列的序列不影响缺失位置前的序列而不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置影响缺失位置后后的序列的序列基因突变一定会使性状改变吗？基因突变一定会使性状改变吗？基因突变不一定

14、导致生物性状的改变，原因：（1）基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸基因突变一定会使性状改变吗？基因突变一定会使性状改变吗？人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点启动子终止子基因编码区非编码区非编码区内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止子编码区上游 编码区上游 与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点原核生物原核生物真核生物真核生物人教版高二必

15、修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）基因突变不一定导致生物性状的改变，原因：（2）突变可能发生在基因的非编码蛋白质区域（非编码区、内含子）（1）基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸（3）基因突变后若为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改变基因突变一定会使性状改变吗？基因突变一定会使性状改变吗？人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张P

16、PT)（含课后题及答案）1 1、有关基因突变的叙述，正确的是、有关基因突变的叙述，正确的是 A A不同基因突变的频率是相同的不同基因突变的频率是相同的 B B基因突变的方向是由环境决定的基因突变的方向是由环境决定的 C C一个基因可以向多个方向突变一个基因可以向多个方向突变 D D细胞分裂的中期不发生基因突变细胞分裂的中期不发生基因突变C人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）2、某基因上的一个碱基发生了改变，不会出现的情况是、某基因上的一个碱基发生了改变

17、，不会出现的情况是A该基因转录出的该基因转录出的mRNA上的部分密码子的碱基排列顺序发生改变上的部分密码子的碱基排列顺序发生改变B该基因控制合成的蛋白质的结构发生了改变该基因控制合成的蛋白质的结构发生了改变C该基因在染色体上的位置发生了改变该基因在染色体上的位置发生了改变D该基因控制合成的蛋白质的肽链缩短该基因控制合成的蛋白质的肽链缩短C人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）3、如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因、如图所示为结肠癌发病过

18、程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是的变化。下列表述正确的是()A图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的D上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定传给子代个体上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定传给子代个体B人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课

19、后题及答案）五五、基因重组（、基因重组（P84）绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒F1黄色圆粒黄色圆粒F2黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒黄色黄色皱粒皱粒人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）减数分裂减数分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合后期非同源染色体上的非等位基因自由组合BaAbaBAb二、基因重组五五、基因重组（、基因重组（P84）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教

20、版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）减数分裂减数分裂I I前期（四分体时期）同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体前期（四分体时期）同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组AaAaBbAabBAaBb二、基因重组五五、基因重组（、基因重组（P84）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）1、基因重组概念2、基因重组类型

21、 在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.二、基因重组五五、基因重组（、基因重组（P84）（1 1）减数分裂）减数分裂后期后期非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因等位基因自由组合自由组合（2 2）减数分裂）减数分裂I I前期（四分体时期）同源染色体上的等位基因随前期（四分体时期）同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致而发生交换，导致染色单体上的基因染色单体上的基因重组重组（3）基因工程（P76）：把一种生物的某个基因提取出来，加以改造，转移到另一种生物的细胞里，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品 肺炎双球菌的

22、转化人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型有性生殖减数分裂过程中。（减数分裂I前期和后期）五五、基因重组（、基因重组（P84）3、基因重组发生时期4、基因重组的结果5、基因重组的意义基因重组基因重组配子种类多样化配子种类多样化子代基因组合多样化子代基因组合多样化基因重组也是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题

23、及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）五五、基因重组（、基因重组（P84）我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人

24、工选择，才会出现色彩斑斓、形态朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。杂交育种：原理杂交育种：原理 基因重组基因重组人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义时期时期类型类型结果结果意义意义应用应用碱基对的增添、缺失或替换碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变而引起的基因结构的改变有性生殖过程

25、中，有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合控制不同性状的基因重新组合分裂间期复制过程分裂间期复制过程减数分裂减数分裂前期、后期前期、后期自发突变、诱发突变自发突变、诱发突变自由组合、染色体互换自由组合、染色体互换产生产生新的基因新的基因产生产生新的基因型新的基因型生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物变异的来源之一生物变异的来源之一诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）

26、表现型表现型 基因型环境条件基因型环境条件不可遗传的变异不可遗传的变异（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异可遗传的变异可遗传的变异（诱因）（诱因）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）思维训练思维训练 1.提示：在

27、“确诊的肺癌患者1303人，其中吸烟的有823人，占患者总数的63.16%”，这说明吸烟和肺癌患病率之间存在很高的相关性，但在此处并没有证据表明，吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系。要证明吸烟是肺癌的致病因素，还要进行病理学分析，需要发现吸烟导致肺癌的机制，即烟草中的什么成分，以什么方式，导致了肺癌。材料中还提到“在1303名健康人中，吸烟的有509人，占39.06%”，说明吸烟并不一定导致肺癌。据此，可以作出判断：只依靠材料中的两个调查，无法得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论，但能得出吸烟与肺癌之间存在很高的相关性。细胞的癌变是多个基因突变的共同结果，吸烟提高了基因突变的频率，就增加了患肺癌的

28、概率；但不能说吸烟一定会导致患肺癌。人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）教材教材P85人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）拓展应用拓展应用（1)杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白，相比只能合成正常血红蛋白的纯合子、杂合子对疟疾具有较强的抵抗力，在疟疾高发地区，他们生存的机会更多，从而能将自己的基因传递下去。因

29、此，这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例更高。（2)基因对生物的生存是否有利，往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不和的基因，当环境改变后，这些不利的基因产生的性状，可能会帮助生物更好地适应改变后的环境，从而得到更多的生存机会。这个实例说明，基因突变并不都是有害的，也可能是有利的，或是中性的，有害、有利还是 中性与环境有关。人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）先切割后修补先切割后修补人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）教材教材P85人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）人教版高二必修二5.1（新教材）基因突变和基因重组课件(共48张PPT)（含课后题及答案）