1、基因突变和基因重组人教版必修二 生物白虎的一个色素白虎的一个色素基因基因SLC45A2SLC45A2发生了发生了突变突变聚焦：聚焦：1 1、什么是基因突变？、什么是基因突变？2 2、基因突变的原因是什么？、基因突变的原因是什么？3 3、基因突变有什么意义？、基因突变有什么意义？实例一：镰刀型细胞贫血症实例一：镰刀型细胞贫血症正常的红细胞（左）和镰刀型红细胞（右）正常的红细胞（左）和镰刀型红细胞（右）原因：组成血红蛋白分子的肽链上，发生了原因：组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸替换。氨基酸替换。缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸组
2、氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸正常正常异常异常探究：探究：镰刀型细胞贫血症的成因镰刀型细胞贫血症的成因血红蛋白分子的部分氨基酸序列血红蛋白分子的部分氨基酸序列 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7A AU UA AT T进一步探究：镰刀型细胞贫血症的根本原因（完成进一步探究：镰刀型细胞贫血症的根本原因（完成P.81P.81图解）图解）镰刀型细胞贫血症能否遗传？镰刀型细胞贫血症能否遗传？可以遗传可以遗传直接原因直接原因根本原因根本原因怎样遗传？怎样遗传？突变产生的致病基因复制后，突变产生的致病基因复制后，通过减数分裂随配子遗传给后代。通过
3、减数分裂随配子遗传给后代。人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)DNADNA中碱基对替换中碱基对替换基因结构的改变基因结构的改变（基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变）蛋白质结构、功能改变蛋白质结构、功能改变性状改变（产生新性状）性状改变（产生新性状）增添增添 缺失缺失人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因被基因被插入的插入的DNADNA序列序列打乱打乱淀粉分支淀粉分支酶异常酶异常，活性大，活性大大降低大降低淀粉合成受阻
4、，含量降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失淀粉含量低的豌豆由于失水而水而皱缩皱缩CFTRCFTR基因基因缺失缺失3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白在第蛋白在第508508位缺少位缺少苯丙氨酸，空间结构异常，苯丙氨酸，空间结构异常，转运氯离子功能异常转运氯离子功能异常患者支气管粘液增多患者支气管粘液增多黏液清除困难，细菌繁殖，黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染肺部感染实例二：豌豆皱粒的形成实例二：豌豆皱粒的形成 实例三：囊性纤维病的病因实例三：囊性纤维病的病因人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)DNADNA中碱
5、基对替换中碱基对替换、增添、缺失、增添、缺失基因结构的改变基因结构的改变（基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变）蛋白质结构、功能改变蛋白质结构、功能改变基因突变基因突变性状改变（产生新性状）性状改变（产生新性状）人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)思考：基因突变一定能改变生物的性状吗？思考：基因突变一定能改变生物的性状吗？不一定不一定密码子的简并密码子的简并基因基因突变突变人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)DNADNA中碱基对替换中碱基对替换、增添、
6、缺失、增添、缺失基因结构的改变基因结构的改变（基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变）蛋白质结构、功能改变蛋白质结构、功能改变基因突变基因突变蛋白质结构未改变蛋白质结构未改变性状不改变性状不改变密码的简并等原因密码的简并等原因性状改变（产生新性状）性状改变（产生新性状）人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)思考与讨论：思考与讨论：1 1、细胞癌变的根本原因是什么？细胞癌变的根本原因是什么？原癌基因和抑癌基因发生基因突变，且癌症的发原癌基因和抑癌基因发生基因突变，且癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生生并不是单一基
7、因突变，至少在一个细胞中发生5 56 6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)2 2、判断下列事例中的致癌因子分别属于哪一类？、判断下列事例中的致癌因子分别属于哪一类？A A：物理致癌因子：物理致癌因子 B B：化学致癌因子：化学致癌因子 C C：病毒致癌因子：病毒致癌因子紫外线使全球皮肤癌患者增加紫外线使全球皮肤癌患者增加 （）居里夫人长期被射线损伤致白血病居里夫人长期被射线损伤致白血病 （）烟草中含有尼古丁、焦油等物质，吸烟致癌比例达烟草中含有尼
8、古丁、焦油等物质，吸烟致癌比例达30%30%（）腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐，不宜多吃，腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐，不宜多吃，（）RousRous肉瘤病毒感染人的细胞后，将其基因组整合进人的基因组，从肉瘤病毒感染人的细胞后，将其基因组整合进人的基因组，从而人的细胞癌变而人的细胞癌变 （）AABBC人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)3 3、基因突变的原因是什么？、基因突变的原因是什么？外来因素的诱发（诱发突变）：外来因素的诱发（诱发突变）：物理因素：射线、紫外线及其他辐射能损伤物理因素：射线、紫外线及其他辐射能损伤DNADN
9、A化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基生物因素：某些病毒生物因素：某些病毒自发突变：自发突变：DNADNA复制偶尔发生错误、复制偶尔发生错误、DNADNA的碱基组成发生改变等原因的碱基组成发生改变等原因人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)思考与讨论：思考与讨论：1 1、航天育种的原理是什么？、航天育种的原理是什么？2 2、从以上视频看出，基因突变具有怎样的特点？
10、、从以上视频看出，基因突变具有怎样的特点？通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变的频率，通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的新品种。从而筛选出人们需要的新品种。普遍存在的普遍存在的生物界中普遍存在生物界中普遍存在自然状态下，突变频率低自然状态下，突变频率低高等生物中，高等生物中，10105 510108 8个生殖细胞中，个生殖细胞中，才会有才会有1 1个生殖细胞发生基因突变个生殖细胞发生基因突变不定向的不定向的一个基因可以向不同方向发生突变一个基因可以向不同方向发生突变随机发生的随机发生的可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发可以发生在生物
11、个体发育的任何时期，也可以发生在不同的生在不同的DNADNA分子上，以及同一个分子上，以及同一个DNADNA分子的不同部位分子的不同部位人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)说一说：下列现象分别体现了基因突变的什么特点？说一说：下列现象分别体现了基因突变的什么特点？1 1、小鼠灰毛基因、小鼠灰毛基因A A+A AY Y(黄毛黄毛)a a(黑毛黑毛)不定向性不定向性一个基因可以产生一个以上一个基因可以产生一个以上的等位基因的等位基因性成熟的植株性成熟的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶的植株具根茎叶的植株分化出花芽的植株分化出花芽的植株
12、受精卵受精卵2 2、基因突变可以发生在植物个体发育的任何时期、基因突变可以发生在植物个体发育的任何时期基因突变是随机发生的基因突变是随机发生的3 3、各种生物都会由于基因突变而引起性状的改变，、各种生物都会由于基因突变而引起性状的改变，如：水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，如：水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，白化病，镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性等。白化病，镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性等。基因突变在生物界普遍存在基因突变在生物界普遍存在进一步讨论：进一步讨论：水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，
13、镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性从生物本身生存角度考虑，这些突变性状是有害还是有利的？从生物本身生存角度考虑，这些突变性状是有害还是有利的？在高秆群体中，矮秆植株因受光不足发育不良在高秆群体中，矮秆植株因受光不足发育不良在多风地区，矮秆群体具有较强的抗倒伏能力，生长更加茁壮在多风地区，矮秆群体具有较强的抗倒伏能力，生长更加茁壮在高温条件下比正常羽毛更利于散热在高温条件下比正常羽毛更利于散热鸡的卷羽不利于保温鸡的卷羽不利于保温镰刀型细胞突变基因的携带者比正常人具有更高的恶性疟疾抵抗力镰刀型细胞突变基因的携带者比正常人具有更高的恶性疟疾抵抗力进一步讨论：进一步讨
14、论：请你谈一谈基因突变与进化之间有怎样的关系呢？请你谈一谈基因突变与进化之间有怎样的关系呢？产生新基因产生新基因形成新性状形成新性状生物进化的原始材料生物进化的原始材料基因突变基因突变变异的变异的根根本本来源，来源，为生物的为生物的进化提供进化提供原材料原材料DNADNA中碱基对替换中碱基对替换、增添、缺失、增添、缺失基因结构的改变基因结构的改变（基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变）基因突变基因突变新基因新基因诱发突变诱发突变自发突变自发突变概念概念意义意义原因原因蛋白质结构、功能改变蛋白质结构、功能改变性状改变（产生新性状）性状改变（产生新性状）蛋白质结构未改变蛋白质结构未改变性状不改变性
15、状不改变密码的简并等原因密码的简并等原因结果结果思考：思考：F F2 2中出现了亲本没有的性状组合中出现了亲本没有的性状组合绿色圆粒、黄色皱粒，绿色圆粒、黄色皱粒，产生这种变异现象的原因是什么？产生这种变异现象的原因是什么？基因的自由组合定律基因的自由组合定律YyrRYyRrYR和和yrYr和和yR非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合 生物体进行生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，控制的过程中，控制不同性不同性状的基因状的基因的重新组合。的重新组合。原因原因基因重组基因重组概念概念非同源染色体上的非非同源染色体上的非等位基因自由组合等位基因自由组合人教版必修二5
16、.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabBAaBb配子：配子：ABAB、ab ABab AB、AbAb、aBaB、ab ab 人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)产生多样的产生多样的基因型基因型意义意义 生物体进行有性生殖生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。状的基因的重新组合。基因重组基因重组非同源染色体上的非非同源染色体上的非等位
17、基因自由组合等位基因自由组合原因原因概念概念四分体中非姐妹染色四分体中非姐妹染色单体交叉互换单体交叉互换变异的来变异的来源之一，源之一，为生物的为生物的进化提供进化提供原材料原材料人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)1 1、人的体细胞中有、人的体细胞中有2323对染色体，请你根据对染色体，请你根据自由组合定律自由组合定律计算，一计算，一位父亲可能产生多少种位父亲可能产生多少种染色体组成不同染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生的精子，一位母亲可能产生多少种多少种染色体组成不同的卵细胞？染色体组成不同的卵细胞？2 2、即使不
18、考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全、即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数量应是多少？相同的个体，子女的数量应是多少？2 22323种精子；种精子；2 22323种卵细胞种卵细胞需要有需要有2 24646+1+1个个体个个体“一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种变异主要来源于，这种变异主要来源于_基因重组基因重组人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)基因突变基因突变基因重组基因重组概念概念原因原因意义意义DNADNA中碱基对替换、增添、中碱基对替换、增添、缺失
19、，基因结构改变缺失，基因结构改变非同源染色体的非等位基因自由组合非同源染色体的非等位基因自由组合四分体的非姐妹染色单体交叉互换四分体的非姐妹染色单体交叉互换有性生殖的过程中，控制不同有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合性状的基因重新组合是产生新基因的途径是产生新基因的途径是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源是生物的进化的原始材料是生物的进化的原始材料 外来因素诱发外来因素诱发自发突变自发突变产生新的基因型产生新的基因型是生物变异的来源之一是生物变异的来源之一为生物进化提供原材料为生物进化提供原材料 人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基
20、因重组(共33张PPT)1 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 （）A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 （）A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中D DA A巩固练习：巩固练习：人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变
21、和基因重组(共33张PPT)3 3、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是变异性，其根本原因是 （）A A基因突变频率更高基因突变频率更高B B产生新的基因组合机会多产生新的基因组合机会多C C产生许多新的基因产生许多新的基因D D更容易受环境影响而发生变异更容易受环境影响而发生变异B B人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)4 4、下列关于基因重组的说法，不正确的是、下列关于基因重组的说法，不正确的是 （）A A基因重组是生物变异的根本来源基因重组是生
22、物变异的根本来源B B基因重组能够产生多种基因型基因重组能够产生多种基因型C C基因重组发生在有性生殖是过程中基因重组发生在有性生殖是过程中D D非同源染色体上的非等位基因可以发生重组非同源染色体上的非等位基因可以发生重组A A人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)5 5、关于基因突变的下列叙述中，错误的是、关于基因突变的下列叙述中，错误的是（）A A基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变B B基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而发生的顺序的改变而发生的C C基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起的作用下引起D D基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的D D人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)
