人教版高中生物必修二第五章第一節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)課件 (共32張PPT)

第 一 節(jié) 基 因 突 變 和 基 因 重 組 生物的變異 不 可 遺 傳的 變 異可 遺 傳的 變 異 僅 僅 由 環(huán) 境 因 素 引 起 ， 沒 有引 起 遺 傳 物 質(zhì) 的 變 化基 因 突 變基 因 重 組染 色 體 變 異 由 于 生 殖 細 胞 內(nèi)遺 傳 物 質(zhì) 的 改 變而 引 起 一 .基 因 突 變v基 因 突 變 的 例 子1910年 ， 赫 里 克 醫(yī) 生 的 診 所 來 了 一 位 黑 人 病 人 ，病 人 臉 色 蒼 白 ， 四 肢 無 力 ， 是 嚴 重 的 貧 血 病 患 者 。醫(yī) 生 使 用 所 有 能 治 療 貧 血 病 的 藥 物 ， 但 對 這 個 病人 無 效 。 對 病 人 做 血 液 檢 查 時 發(fā) 現(xiàn) ， 紅 細 胞 在 顯微 鏡 不 是 正 常 的 圓 餅 形 ， 而 是 又 長 又 彎 的 鐮 刀 形 ，稱 鐮 刀 狀 細 胞 貧 血 癥 。 v1.1949年 ， 美 國 化 學(xué) 家 鮑 林 將 正 常 人 和 鐮刀 型 細 胞 貧 血 癥 患 者 的 血 紅 蛋 白 ， 分 別 放在 一 定 的 溶 液 中 電 泳 ， 發(fā) 現(xiàn) 正 常 人 和 患 者的 血 紅 蛋 白 的 電 泳 圖 譜 明 顯 不 同 ， 鮑 林 推測 鐮 刀 型 細 胞 貧 血 癥 是 由 于 血 紅 蛋 白 分 子的 缺 陷 造 成 的 。 經(jīng) 過 分 析 ， 鮑 林 認 為 鐮 刀型 細 胞 貧 血 癥 是 一 種 分 子 病 。v2.1956年 ， 英 格 拉 姆 等 人 用 酶 將 正 常 的 血紅 蛋 白 和 鐮 刀 型 細 胞 的 血 紅 蛋 白 在 相 同 條件 下 切 成 肽 段 ， 通 過 電 泳 對 二 者 進 行 分 析 ，發(fā) 現(xiàn) 有 一 個 肽 段 的 位 置 不 同 。 鐮 刀 型 細 胞 貧 血 癥 的 病 因 分 析病 人 的 血 紅 蛋 白 的 一 條 多 肽 鏈 發(fā) 生 了 什 么 變 化 ？ 脯 氨 酸 谷 氨 酸 谷 氨 酸 脯 氨 酸 纈 氨 酸 谷 氨 酸 正 常異 常一 、 基 因 突 變 的 實 例 -鐮 刀 型 細 胞 貧 血 癥 蛋 白 質(zhì) 正 常 異 常氨 基 酸 谷 氨 酸 纈 氨 酸mRNA G_A G_ADNA C T T C_T G A A G_ A 突 變 UA AT _原 因根 本AT 替 換 TA 病 因 ： 鐮 刀 型 細 胞 貧 血 癥 是 由 引起 的 一 種 遺 傳 病 。 直 接 原 因谷 氨 酸 纈 氨 酸DNA分 子 中 堿 基 對 替 換 1、 基 因 突 變 發(fā) 生 在 信 息 流 動 的 哪 個 環(huán) 節(jié) 中 ？ 2、 從 圖 中 來 看 ， 基 因 突 變 一 般 發(fā) 生 在 細 胞 分裂 的 那 一 時 期 ？思 考 ：有 絲 分 裂 間 期 或 減 數(shù) 第 一 次 分 裂 間 期DNA復(fù) 制 時DNADNA 增添 缺失替換 DNA分 子 中 發(fā) 生 堿 基 對 的 、 和 ， 而 引 起 的 的 改 變 。替 換 增 添缺 失 基 因 結(jié) 構(gòu) 1、 堿 基 對 的 幾 種 改 變 方 式 ， 一 定 會 引 起 蛋 白 質(zhì)的 改 變 嗎 ？思 考 ：當 發(fā) 生 替 換 時 ， 由 于 密 碼 子 的 簡 并 性 ， 蛋 白 質(zhì)中 的 氨 基 酸 可 能 發(fā) 生 變 化 ， 也 可 能 不 發(fā) 生 變 化 T A G G C G A U C C G C A U A C C G C mRNA 堿 基 對 增 添異 亮 氨 酸 脯 氨 酸DNA A T C C G C 正 常異 亮 氨 酸 精 氨 酸氨 基 酸1、 堿 基 對 的 幾 種 改 變 方 式 ， 一 定 會 引 起 蛋 白 質(zhì)的 改 變 嗎 ？思 考 ： A T A C C G C T A T G G C G 當 發(fā) 生 增 添 時 ， 除 肽 鏈 長 度 發(fā) 生 改 變 外 ，插 入 點 以 后 的 氨 基 酸 一 般 都 會 發(fā) 生 變 化 。 mRNADNA氨 基 酸 A U C C G C 異 亮 氨 酸 精 氨 酸蘇 氨 酸 丙 氨 酸堿 基 對 缺 失思 考 ： 1、 堿 基 對 的 幾 種 改 變 方 式 ， 一 定 會引 起 蛋 白 質(zhì) 的 改 變 嗎 ？正 常 A T C C G C T A G G C G mRNA氨 基 酸 A C C G C T G G C G DNA A C C G C 當 發(fā) 生 缺 失 時 ， 除 肽鏈 長 度 發(fā) 生 改 變 外 ，缺 失 點 以 后 的 氨 基 酸一 般 都 會 發(fā) 生 變 化 。從 以 上 分 析 可 以看 出 ， 堿 基 對 的改 變 不 一 定 會 引起 蛋 白 質(zhì) 的 改 變 。堿 基 對 的 替 換 引起 蛋 白 質(zhì) 的 改 變最 小 思 考 ：2、 基 因 突 變 都 會 遺 傳 給 后 代 嗎 ？不 一 定 。 若 發(fā) 生 在 配 子 中 ， 可 遺 傳 ， 若 發(fā) 生 在 體 細 胞 中 ， 一 般 不 能 遺 傳 。 有 些 植物 體 細 胞 中 的 基 因 突 變 可 通 過 無 性 繁 殖 傳 遞 。3、 生 物 性 狀 的 改 變 一 定 是 由 基 因 突 變 引 起 的 嗎 ？ 不 一 定 ， 也 可 能 是 由 環(huán) 境 改 變 引 起 的 賴 氨 酸 的 密 碼 子 有 如 下 幾 種 ： UUA、 UUG、CUU、 CUA、 CUG， 當 某 基 因 片 段 中 的 GAC突 變 為 AAC時 ， 這 種 突 變 的 結(jié) 果 對 該 生 物 的 影響 是 （ ） A 一 定 是 有 害 的 B 一 定 是 有 利 的 C 有 害 的 概 率 大 于 有 利 的 概 率 D 既 無 利 也 無 害跟 蹤 訓(xùn) 練 一D 物 理 因 素 ：化 學(xué) 因 素 ：生 物 因 素 ： 如 X射 線 、 射 線 、 紫 外 線 、 激 光 等 。亞 硝 酸 、 堿 基 類 似 物 ， 硫 酸 二 乙 酯 ，秋 水 仙 素 等包 括 病 毒 和 某 些 細 菌 等 。外因內(nèi) 因 ： DNA分 子 復(fù) 制 偶 爾 發(fā) 生 錯 誤 ，DNA堿 基 組 成 發(fā) 生 改 變 等合 作 探 究 3、 基 因 突 變 的 原 因 和 特 點 細 菌 無 抗 藥 性 抗 藥 性棉 花 正 常 枝 短 果 枝 果 蠅 紅 眼 白 眼 長 翅 殘 翅家 鴿 羽 毛 白 色 灰 紅 色人 正 常 色 覺 色 盲 正 常 膚 色 白 化 病你認為突變有什么特點？常見突變性狀：一 在 生 物 界 普 遍 存 在 ；討 論 與 思 考 短 腿 安 康 羊 （ 中 ）玉 米 白 化 苗人 類 多 指2、 基 因 突 變 的 特 點 以植物的個體發(fā)育為例：開 花 結(jié) 果的 植 株胚 幼 苗 具 根 莖 葉的 植 株分 化 出 花芽 的 植 株受 精 卵基因突變發(fā)生的時期與突變性狀在生物體的表現(xiàn)部位及范圍大小有沒有關(guān)系？有什么關(guān)系？突 變 發(fā) 生 的 時 間 越 早 ， 表 現(xiàn) 突 變 的 部 分 越 多 ，突 變 發(fā) 生 的 時 期 越 晚 ， 表 現(xiàn) 突 變 的 部 分 越 少 ?；蛲蛔儼l(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？哪些細胞能發(fā)生基因突變？任何時期分裂間期的細胞有二 、 在 生 物 體 內(nèi) 隨 機 發(fā) 生 ； 三 、 基 因 突 變是 不 定 向 的經(jīng) 誘 變 處 理 的 紫 色 種 子 產(chǎn) 生 的 子 代 種 子 經(jīng) 誘 變 處 理 的 黑 色 家 鼠 產(chǎn) 生 的 子 代顯 性 突 變隱 性 突 變 基 因 突 變 率大 腸 桿 菌 組 氨 酸 缺 陷 型 基 因 2 10 果 蠅 的 白 眼 基 因 4 10 5果 蠅 的 褐 眼 基 因 3 10 5玉 米 的 皺 縮 基 因 1 10 小 鼠 的 白 化 基 因 1 10 5人 類 色 盲 基 因 3 10 5小資料 自 然 突 變 率 低 ； 白化苗 大 多 數(shù) 突 變 是 有 害 的白化病為什么呢？ 任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。 基 因 突 變 的 結(jié) 果 是 產(chǎn) 生 了 一 個 新 的 基 因 ，該 基 因 與 原 基 因 是 什 么 關(guān) 系 ？染 色 體 上 基 因 的 數(shù) 量 發(fā) 生 改 變 了 嗎 ？ 思 考 ： 等 位 基 因沒 有 思 考 ：生 物 體 內(nèi) 發(fā) 生 的 基 因 突 變 是 否 都 能 引 起 生物 表 現(xiàn) 型 的 變 化 ？ 為 什 么 ？不 一 定 。 一 種 氨 基 酸 可 以 由 多 種 密 碼 子 決 定 ， 當 突 變 后 的DNA轉(zhuǎn) 錄 成 的 密 碼 子 仍 然 決 定 同 種 氨 基 酸 時 ， 這 種突 變 不 會 引 起 生 物 性 狀 的 改 變 。 突 變 成 隱 性 基 因 在 雜 合 子 中 不 引 起 性 狀 的 改 變 基 因 突 變 的 意 義 ： 2、 關(guān) 于 基 因 突 變 的 下 列 敘 述 中 ， 錯 誤 的 是 （ ）A 基 因 突 變 是 指 基 因 結(jié) 構(gòu) 中 堿 基 對 的 增 添 、 缺 失 或改 變B 基 因 突 變 是 由 于 基 因 中 脫 氧 核 苷 酸 的 種 類 、 數(shù) 量和 排 列 順 序 的 改 變 而 發(fā) 生 的C 基 因 突 變 可 以 在 一 定 的 外 界 環(huán) 境 條 件 或 者 生 物 內(nèi)部 因 素 的 作 用 下 引 起D 基 因 突 變 的 突 變 率 是 很 低 的 ， 并 且 都 是 有 害 的跟 蹤 訓(xùn) 練 D 3、 基 因 A與 a1、 a2、 a3之 間 的 關(guān) 系 如 圖 ， 該 圖不 能 表 明 的 是 （ ）A 基 因 突 變 是 不 定 向 B 等 位 基 因 的 出 現(xiàn) 是 基 因 突 變 的 結(jié) 果C 正 常 基 因 與 致 病 基 因 可 以 通 過 突 變 而 轉(zhuǎn) 化 D 這 些 基 因 的 轉(zhuǎn) 化 遵 循 自 由 組 合 定 律 跟 蹤 訓(xùn) 練 D “一 母 生 九 仔 ， 連 母 十 個 樣 ” ， 這 種 個 體的 差 異 ， 主 要 是 什 么 原 因 產(chǎn) 生 的 ?基 因 重 組 合 作 探 究 四 、 基 因 重 組1、 概 念 :在 生 物 進 行 有 性 生 殖 過 程 中 ,控 制不 同 性 狀 的 基 因 的 自 由 組 合 .2、 類 型 : 自 由 組 合 : 交 叉 互 換 :在 減 數(shù) 第 一 次 分 裂 后 期 ， 非 同 源 染色 體 上 的 非 等 位 基 因 的 自 由 組 合四 分 體 時 期 ， 同 源 染 色 體 上 的 非 姐妹 染 色 體 之 間 發(fā) 生 局 部 互 換 .3、 意 義 ： 生 物 變 異 的 來 源 之 一 ， 對 生 物 的 進 化 也 具 有 重 要 意 義 。 AA A AB B b bBB bb a a aa 1、 細 菌 和 病 毒 存 在 基 因 重 組 這 種 變 異 嗎 ？ 2、 基 因 重 組 能 否 產(chǎn) 生 新 基 因 ？ 能 產(chǎn) 生 新 的 基 因 型 嗎 ？3、 你 能 從 基 因 重 組 的 角 度 解 釋 人 群 中 個 體性 狀 的 多 種 多 樣 嗎 ？思 考 ：不 存 在不 能能 減 數(shù) 分 裂 形 成 的 配 子 ,染 色 體 組 成 具 有 多 樣 性 ,導(dǎo) 致 不同 配 子 遺 傳 物 質(zhì) 的 差 異 受 精 過 程 中 卵 細 胞 和 精 子 的 結(jié)合 的 隨 機 性 4、 下 面 有 關(guān) 基 因 重 組 的 說 法 不 正 確 的 是 （ ）A 基 因 重 組 發(fā) 生 在 減 數(shù) 分 裂 過 程 中 B 基 因 重 組 產(chǎn) 生 原 來 沒 有 的 新 基 因C 基 因 重 組 是 生 物 變 異 的 重 要 來 源 D 基 因 重 組 能 產(chǎn) 生 原 來 沒 有 的 新 性 狀5、 袁 隆 平 培 育 的 雜 交 水 稻 聞 名 世 界 ， 從 遺 傳角 度 看 ， 和 普 通 水 稻 相 比 ， 雜 交 水 稻 增 產(chǎn) 的原 因 是 （ ）A、 基 因 重 組 B、 染 色 體 結(jié) 構(gòu) 改 變 C、 基 因 突 變 D、 人 工 誘 變跟 蹤 訓(xùn) 練 BA 比 較 項 目 基 因 突 變 基 因 重 組定 義時 期類 型結(jié) 果意 義適 用 范 圍小 結(jié) ： 基 因 突 變 和 基 因 重 組 的 比 較 本 節(jié) 小 結(jié)DNA DNA復(fù) 制堿 基 對 替 換 、 增 添 、 缺 失脫 氧 核 苷 酸 種 類 、 數(shù) 量 、 排 列 順 序 改 變基 因 結(jié) 構(gòu) 改 變遺 傳 信 息 改 變產(chǎn) 生 等 位 基 因差 錯 引 起 內(nèi) 因 ： 堿 基 變 化 物 理 因 素外 因 化 學(xué) 因 素 生 物 因 素 原 因 實 質(zhì) 結(jié) 果