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高中生物课件人教版必修2第5章第1节:《基因突变和基因重组》


基因突变和基因重组

问题探讨
如果DNA分子复制时发生类似的错误,DNA分子携带的遗传信息将会发生 怎样的变化?可能对生物体产生怎样的影响?

对生物体有的有害,有的有利,有的既无害也无利

如果DNA分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意味着______发生了改变, 我们称这种变化为_________

/>
基因

基因突变

一、基因突变
(一)基因突变的实例
人类镰刀型贫血病的形成

镰刀型细胞贫血症的病因分析

病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化? 正常
…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—… … -脯氨酸-缬氨酸-谷氨酸 —…

异常

思考与讨论(P81) GAA DNA CTT mRNA CAT GUA 突变 GTA

根本 _____原因

GAA

氨基酸

谷氨酸

缬氨酸

直接 _____原因

蛋白质

正常

异常

基因突变 镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗 病因: 分子结构 传病,是由于基因的_________发生了改变产生的。

具体变化过程: DNA分子中的碱基对发生变化 mRNA分子中的碱基发生变化 相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变 这种变化可否遗传? 如何遗传? 可以遗传

突变后的DNA分 子复制,通过减数 分裂形成带有突 变基因的生殖细 胞,并将突变基因 传给 下一代.

例1

镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测 这种碱基序列改变必须使用的酶是 A.解旋酶 B.DNA连接酶 C.限制性内切酶 D.RNA聚合酶

答案 C

例2

以下关于生物变异的叙述,正确的是 A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变,不一定导致性状改变 C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中

答案 B

变异的类型
不遗传变异 环境因素影响而造成的 可遗传变异 生殖细胞内遗传物质发生 改变而引起的 基因突变 基因重组 染色体变异

可遗传变异的三种来源:

不同生物的可遗传变异来源: 病毒——基因突变 原核生物——基因突变 基因突变、基因重组、 真核生物—— 染色体变异

基因突变的概念: DNA分子中发生碱基对的 、 ,而引起的 的改变。 缺失 和 替换 基因结构

增添

替换

┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷

增添

┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷

缺失

┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷

┯┯┯┯ ACGC TGCG ┷┷┷┷

┯┯┯┯┯ ATAGC TATCG ┷┷┷┷┷

┯┯┯ AGC TCG ┷┷┷

例5

某个婴儿不能消化乳类,经检查发现 他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因 是

A.缺乏吸收某种氨基酸的能力 B.不能摄取足够的乳糖酶 C.乳糖酶基因有一个碱基改换了 D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了

( C )

请思考: ①由于碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质的改变?

②基因突变都会遗传给后代吗?取决于?
不一定。一般情况下,只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。

(二)基因突变发生的时间? Why?

分裂间期——

DNA在进行复制时发生错误

A.有丝分裂间期 体细胞 (但一般不能传给后代)

B.减数第一次分裂间期 生殖细胞
(可以通过受精作用直接传给后代)

3、人类能遗传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

紫外线 X射线 物理因素 其它各种辐射

(三)基因突 变的原因

化学因素 生物因素

亚硝酸 碱基类似物

(四)基因突变的类型

自然突变 人工诱变 按来源分__________与__________ 有利突变 有害突变 按突变后对生物个体的影响分_________与________, 对生物体而言,多数为____________。 有害突变
为何基因突变对生物体而言,多数为有害突变? 如 此的话基因突变对生物岂不是没有意义? ①打破对环境的适应性 ②产生新基因 为进化提供原始材料

引发生物变异

根据对性状类型的影响,可将基因突变分为

①显性突变:a-A

②隐性突变:A—a 根据诱变时的状态,可将基因突变分为

①自然突变:在自然状态下发生的基因突变

②诱发突变:在仍条件下诱发的突变

在一个种群中发现两种突变的性状,其中A种性状无论繁殖几代都不变,而B种突变 性状繁殖到第三代又有37.5%的性状回复到原来的性状,以上A、B突变分别属于 ( ) A.隐性突变和显性突变 B.人工诱变和染色体变异 C.显性突变和隐性突变 D.都是隐性突变或者都是显性突变

A

野生果蝇约有0.1%的突变个体是宇宙辐射引 起的,这种突变为( ) D A.隐性突变 B.显性突变 C.诱发突变 D.自然突变

某种群中发现一突变性状,连续培养 三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型, 该突变为 ( ) A A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d) C.显性突变和隐性突变 D.人工诱变

(五)基因突变的特点

①普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ②随机性: 可发生在任何时期
③稀有性: 自然界突变率很低:10-5- 10-8 ④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 ⑤不定向性:A=a1或A=a2
a=A1或a=A2

等位基因是如何产生的?

“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基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的自由组合

②基因的互换:

同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.



非同源染色体 自由组合

3、意义:

通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源, 是生物多样性的重要原因之一.

基因重组能否产生新的基因?

新的性状?

不能
① 4.适用的范围: 有性生殖过程



基因工程

基因突变和基因重组引起的变异有什么区别? 1.基因突变: 是生物变异的根本来源 能产生 基因_________改变,它________新的基因 内部结构 细胞分裂间期(DNA复制时) 发生时期:________________________ 突变率低 特点:①普遍性、 ②随机性、 ③___________、 ④多数有害、⑤不定向性。
2.基因重组: 是生物变异的主要来源 控制不同性状的_____________,_______新基因,可 基因重新组合 不产生 形成新的________。 基因型 发生时期:___________________ 有性生殖过程中 特点:__________ 非常丰富

区 别

基因突变

产生新的基因(基因分子 结构改变),而产生新的 基因型

不产生新的基因(基因分 基因重组 子结构不变),但重组产 生新的基因型

例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

例4

与无性生殖相比,有性生殖的后代具 有较强的适应性,下列说法不正确的 是 A.后代继承了双亲的遗传物质 B.减数分裂过程中,DNA复制更容易 发生差错 C.减数分裂过程中,由于基因重组产 生了不同类型的配子 D.更容易产生新的基因型 答案 B

正常细胞的基因组里都带有原癌基因。原癌基因在发生突变就会变成具有致癌能力的癌 细胞。 (1)某原癌基因上一个碱基对的突变,引起该蛋白质中的氨基酸的改变,即氨基酸顺 序上第19位氨基酸由脯氨酸转变为组氨酸。已知脯氨酸的密码子有CCU、CCC、CCA、 CCG,组氨酸的密码子有CAU、CAC。决定第19位组氨酸密码子的碱基对组成是 或 。这一原癌基因 中发生突变的碱基对是 。 (2)癌细胞在体内容易分散转移,是因为癌细胞的细胞膜上 胞间的 。

,使得细

G TA CAT

GT G CAC

G C

T A

糖蛋白等物质减少 黏着性减小

例6

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


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