高中生物《第五章 第一節(jié) 基因突變和基因重組》課件1 新人教版必修2

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1、第四章 生物的變異表現(xiàn)型表現(xiàn)型基因型基因型 + 環(huán)境條件環(huán)境條件（改變改變）（改變改變）（改變）（改變）變異變異的類的類型型可遺傳的變異可遺傳的變異：不遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w畸變基因重組基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。有改變，不能進一步遺傳給后代。由于由于生殖細胞中生殖細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變改變，其后代將，其后代將繼承這種改變繼承這種改變生物變異的類型生物變異的類型1 1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是 A A由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀

2、由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀 B B果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀 C C開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花白花C精典例題精典例題一、基因重組一、基因重組1 1、概念、概念: :具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進行具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進行有性生殖過程有性生殖過程時時, ,控制不同性狀的基因控制不同性狀的基因重新組合，重新組合，導致后代不同于親本類型導致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。的現(xiàn)象或過程。2 2、類型、類型: :基因的自由組合基因的自由組合: :基因的互換基因的互換: :非同源染色體上的非等

3、位基因的非同源染色體上的非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上的非姐妹染色單體之同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換間發(fā)生局部互換.(.(交叉互換交叉互換) )后一頁后一頁非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合YyrRYyRrYr和和yRYR和和yrAabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換思考思考:一種具有一種具有20對對等位基因等位基因（這（這20對對等位基因分別位于等位基因分別位于 20對同源染色體上）對同源染色體上）的生物進行雜交時，的生物進行雜交時，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有現(xiàn)型

4、就有 種。種。220=10485763 3、意義、意義: :通過有性生殖過程實現(xiàn)的，基因重組的通過有性生殖過程實現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導致結(jié)果導致生物性狀的多樣性生物性狀的多樣性，為動植物，為動植物育種和生物進化育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。基因重組能否產(chǎn)生新的基因？能否產(chǎn)生新基因重組能否產(chǎn)生新的基因？能否產(chǎn)生新的基因型？的基因型？ 1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，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。對病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴重的貧血病患者。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病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)

5、，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，稱圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細胞貧血鐮刀型細胞貧血癥癥。這樣的紅細胞容易破裂。這樣的紅細胞容易破裂,使人患溶血性貧血使人患溶血性貧血,嚴重時嚴重時會導致死亡會導致死亡.一、基因突變一、基因突變(一一)基因突變的實例基因突變的實例為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？ 1956年，英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀年，英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上的鏈上的谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸取代取代。正常正常異常異常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷

6、氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 思考與討論思考與討論CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常GUAGUACATCATGTAGTA突變突變GAAGAA_原因原因_原因原因 鐮刀型細胞貧血癥是由于基因中的堿基對發(fā)生了鐮刀型細胞貧血癥是由于基因中的堿基對發(fā)生了_產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。病因：病因：替換替換根本根本直接直接相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNAmRNA分子中的堿基發(fā)生變化分子中的堿基發(fā)生變化DNADNA分子中的堿基對發(fā)生變化分子中的堿基對發(fā)生變化

7、具體變化過程具體變化過程: :增增添添缺缺失失替替換換機理：機理：DNADNA分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對堿基對的的 、 和和 ，而引起的而引起的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換（二）基因突變的概念：（二）基因突變的概念：基因內(nèi)部核酸分子上的基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程的現(xiàn)象或過程思考與討論：思考與討論：基因堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)基因堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？（性狀）的改變？2 2、在一個、在一個DNADNA分子中如果插入了一個堿基對，則分子中如果插入了一個堿基對，則 A.A.不能轉(zhuǎn)錄不

8、能轉(zhuǎn)錄 B.B.不能翻譯不能翻譯 C.C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變 D.D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變3 3、若某基因原為、若某基因原為303303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300300個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A A只相差一個氨基酸，其他順序不變只相差一個氨基酸，其他順序不變 B B長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變

9、C C長度不變，但順序改變長度不變，但順序改變 D DA A、B B都有可能都有可能DD精典例題精典例題( (三三) )基因突變發(fā)生的時間？基因突變發(fā)生的時間？ WhyWhy？細胞周期中的分裂間期細胞周期中的分裂間期A.A.有絲分裂間期有絲分裂間期B.B.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期體細胞體細胞生殖細胞生殖細胞中可以發(fā)生基因突變中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代） DNA DNA在進行復制時發(fā)生錯誤在進行復制時發(fā)生錯誤. .4 4、人類能遺傳給后代的基因突變

10、常、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在發(fā)生在 A.A.減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 B.B.四分體時期四分體時期 C.C.減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 D.D.有絲分裂間期有絲分裂間期C精典例題精典例題( (四四) )基因突變的結(jié)果和意義基因突變的結(jié)果和意義產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因引發(fā)生物變異引發(fā)生物變異生物變異的生物變異的根本根本來源，來源，為進化提供原材料，為進化提供原材料，常見突變性狀：常見突變性狀：棉花棉花 ：正常枝：正常枝短果枝短果枝 果蠅果蠅 ：紅眼：紅眼白眼白眼 長翅長翅殘翅殘翅家鴿家鴿 ：羽毛白色：羽毛白色灰紅色灰紅色人人 ：正常色覺：正常色覺色盲色盲 正常膚色正常膚色

11、白化病白化病基因突變的結(jié)基因突變的結(jié)果往往使一個果往往使一個基因變成它的基因變成它的等位基因等位基因,即即產(chǎn)生了新的基產(chǎn)生了新的基因因.基因突變的意義基因突變的意義: :(五)基因突變的類型 形態(tài)突變形態(tài)突變 生化突變生化突變 致死突變致死突變蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)消化吸收消化吸收細胞內(nèi)苯丙氨酸細胞內(nèi)苯丙氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶( (六六) ) 基因突變的因素基因突變的因素物理因素物理因素化學因素化學因素生物因素生物因素基因突變的因素基因突變的因素各種射線的照射、溫度劇變各種射線的照射、溫度劇變等等亞硝酸和堿基類似物等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細菌等病毒和某些細菌

12、等放射性污染放射性污染（七）海洋污染（七）海洋污染油污海鳥油污海鳥慘死沙灘慘死沙灘 早晨起床，早晨起床， 掀開黑心棉做的被子，掀開黑心棉做的被子，用致癌牙膏刷完牙，用致癌牙膏刷完牙，喝了杯摻了三聚氰胺的牛奶，喝了杯摻了三聚氰胺的牛奶，吃一根柴油炸的洗衣粉油條，吃一根柴油炸的洗衣粉油條，外加一個蘇丹紅咸鴨蛋，外加一個蘇丹紅咸鴨蛋，在票販子那兒買了張車票，在票販子那兒買了張車票，趕到地下煙廠上班。趕到地下煙廠上班。9：30偷偷用山寨手機看股票，偷偷用山寨手機看股票，中午在餐館點了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃膳，中午在餐館點了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃膳，一盤敵敵畏噴過的白菜，一盤敵敵畏噴過的白菜，盛

13、兩碗陳化糧米飯；盛兩碗陳化糧米飯；晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘肉，晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘肉，沾上點毛發(fā)勾兌的毒醬油，沾上點毛發(fā)勾兌的毒醬油，拌盤福爾馬林泡過的海蜇皮，拌盤福爾馬林泡過的海蜇皮，抓兩個添加了漂白粉的大饅頭，抓兩個添加了漂白粉的大饅頭，喝兩杯富含甲醇的白酒喝兩杯富含甲醇的白酒唉，這日子過得真叫爽唉，這日子過得真叫爽七、基因突變的特點、普遍性、普遍性: :基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時期基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時期突變發(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。突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突

14、變的部分越少。、多方向性：、多方向性： 基因突變是基因突變是不定不定向向的。的。、可逆性：、可逆性：基基 因因突變率突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因4105果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人類色盲基因人類色盲基因3105小資料小資料、稀有性：、稀有性： 突變率突變率低低；白化苗白化苗、有害性：有害性：大多數(shù)突變是大多數(shù)突變是有害有害的的白化病白化病為什么呢？為什么呢？ 任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們物，它們 與環(huán)境取得了高度

15、的協(xié)調(diào)。與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別? ?1 1基因突變：基因突變： 基因基因_改變，它改變，它_新的基因新的基因 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點：特點：普遍性、普遍性、多方向性、多方向性、_、 多數(shù)有害、多數(shù)有害、可逆性?？赡嫘浴? 2基因重組：基因重組： 控制不同性狀的控制不同性狀的_，_新基因，可新基因，可形成新的形成新的_。 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點：特點：_內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生能產(chǎn)生細胞分裂間期（細胞分裂間期（DNADNA復制時）復制時）稀有性稀有性基因重新組合基因重新組合 不產(chǎn)生不產(chǎn)生基因型基因型有性生殖過程中有性

16、生殖過程中( (減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂) )變異非常豐富變異非常豐富1 1、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是其原因是 A A基因突變基因突變 B B基因重組基因重組 C C基因分離基因分離 D D環(huán)境影響環(huán)境影響A2 2、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男性患某一男性患者者, ,其父母正常，請判斷這人性狀最可能是其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 A.A.伴性遺傳伴性遺傳 B.B.常染色體遺傳常染色體遺傳 C.C.基因突變基因突變 D.D.基因

17、重組基因重組C3.如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的正常人輸給一個血型相同的正常人,將使正常人將使正常人B A、 基因產(chǎn)生突變基因產(chǎn)生突變,使此人患病使此人患病 B、無基因突變、無基因突變,性狀不遺傳給此人性狀不遺傳給此人 C、基因重組、基因重組,將病遺傳給此人將病遺傳給此人 D、無基因突變、無基因突變,此人無病此人無病,其后代患病其后代患病5 5、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于 A.A.基

18、因重組基因重組 B.B.基因突變基因突變 C.C.染色體變異染色體變異 D.D.環(huán)境變化環(huán)境變化A4 4、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自異主要來自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異B 普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中，普通的小麥種子種植在肥沃的土壤中，給予充足的陽光和水分，結(jié)出的是粒多飽給予充足的陽光和水分，結(jié)出的是粒多飽滿的種子，但是滿的種子，但是再把這些種子種下去結(jié)出再把這些種子種下去結(jié)出的仍就是普通的種子的仍就是普通的種子 不可遺傳的變異不可遺傳的變異 太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢，果實肥大，明顯的優(yōu)勢，果實肥大，把其種下去后把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒結(jié)出的仍是太空椒可遺傳的變異可遺傳的變異