5.1基因突变和基因重组-人教版高中生物必修二课件)(共30张PPT)

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2．根本原因：碱基对替换—
—基因结构改变（即基因突
变）
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思考: DNA的碱基对还有可能发生什么的变化？
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
的镰刀形，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严
重时会导致死亡，称镰刀状细胞贫血症。
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镰刀型细胞贫血症实例分析：
DNA上的碱基
信使RNA上的密码子的碱基 氨基酸
决定
1．直接原因：氨基酸发生替 换——蛋白质结构异常。
三、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。
（通过有性生殖过程实现的）
2、发生时期：
减Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因的自由组合（自 由组合）
减Ⅰ前期
四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体 之间发生局部互换（交叉互换）
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
r
Yr 和 yR
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3、发生原因
诱发突变：由于环境因素引发的突变。（多为人
类型
为干预下发生）
自发突变：自然状态下发生（DNA复制发生错误）
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二、基因突变的概念 发生原因及特点
1、基因突变的概念：
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的 基因结构的改变。
思考：碱基替换、缺失和增添中，谁 的影响最小？
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特点 实质 意义
普遍性、随机性、低频性、 多害少利性、不定向性。
产生新基因
生物变异的根本来源，为生 物的进化提供原始材料
非常丰富
不产生新基因，产生新基因型
生物变异的来源之一，对生物的进 化有重要意义。
白化苗 抗旱玉米
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基因突变的意义：
产生新基因的途径（等位基因）； 生物变异的根本来源； 为生物进化提供最初原材料。
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4、基因突变的特点：
阅读教材82页，总结基因突变的特点有哪些？
①普遍性 ②随机性 ③不定向性 ④自然状态下，低频性 ⑤多害少利性
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期；可以发生在细胞内不同的DNA上；同一个DNA分子的 不同部位。
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①普遍性： 基因突变在生物界中是普遍
存在的（所有生物均可发生）
白化苗
卷毛鸡
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白化病
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②随机性：基因突变可以发生在生物体发育的任何时
300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合
成的蛋白质分子相比较，差异可能为
D
A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C．长度不变，但顺序改变
D．A、B都有可能
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思考：基因突变一定会引起生物性状改变吗？ 什么样的基因突变不引起生物性状的改变？
⑴突变发生于非编码区或真核基因的内含子内。
⑵改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨 基酸。 ⑶若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个 A→a。
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精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
D
B.不能翻译
C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
2、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为
R
R
YR 和 yr
r
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
三、基因重组
3、意义：
（1）生物变异的来源之一； （2）对生物的进化也具有重要意义；
4.适用的范围： （1）有性生殖过程； （2）基因工程
基因重组导致性状重组
三、基因重组
5、应用：杂交育种 例.现有两种水稻品种，纯种高杆抗病（DDTT）和矮 杆不抗病（ddtt）植株，想获得可稳定遗传的矮杆抗 病品（ddTT）。
基因 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
突变率 2×10－6 4×10－5 3×10－5 1×10－6 1×10－5 3×10－5
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⑤多害少利性：任何一种生物都是长期进化过程的产物， 它们与环境取得了高度的协调。对生物来说，基因突变可 能破坏生物与环境之间的协调关系，所以基因突变一般都 是有害而少利的。有害还是有利处决与生活的环境。
并指
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5.1基因突变和基因重组
生物变异的主要类型有哪些？
不遗传的变异：仅仅是由环境因素的
影响造成的变异。遗传物质没有改变，
变 变化的性状不能进一步遗传给后代。
异 的
例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天
类
去海边晒黑了的皮肤；┅┅
型 可遗传的变异：是由于遗传物质的改变
基因突变
而引起的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ异。该性状能遗传给后代。
基因重组
D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而
根尖则不能
基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
碱基对增添|缺失|替换引起 定义 基因结构变化
有性生殖中，控制不同性状的 基因重新组合的过程
发生 时间
细胞分裂间期，DNA复制过程中
减数第一次分裂前、后期
原因 自发突变、诱发突变
非同源染色体自由组合| 交叉互换
基因重组能否产生新的基因？能否产生新 的基因型？
例2 (2011 年贵阳调研)下列关于基因重组的说 法不．正确的是( ) A．生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的 基因的重新组合属于基因重组 B．减数分裂过程中，由于同源染色体的姐妹染色 单体之间的局部交换，可导致基因重组 C．减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因 自由组合可导致基因重组
例二、纯合的高杆抗病小麦
与矮杆抗病小麦杂交再自交 染色体变异
得到的矮杆抗病小麦；┅┅
三叶草是怎么变异成四叶草而促使它们生 长在同一片区域而形态不一样的呢?
图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为 104公斤，高度为125厘米）。
一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病
③不定向性：一个基因可以从不同方向发生突变
a1
a2
a5
A
a3
a4
a6
显性基因可以突变成隐性基因，隐性基因可以突变成显性基因，一个基因可以产生 一个以上的等位基因。而且突变的方向和环境没有明确的因果关系。
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④自然状态下，低频性
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基因突变的应用：
诱变育种。如、太空椒……
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2、发生时期：
主要在有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期（DNA 复制时）
问：基因突变一定能遗传下去吗？
基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代； 若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发 生基因突变，可通过无性繁殖传递。 此外，人体某些体细胞发生基因突变，有可能会发展成为癌 细胞。
1910年，赫里克医生的人诊脸所色来苍了白一，位四黑肢人无病力人，，是病严人重脸的贫血病患者。医生使 色苍白，四肢无力，是严重用的所贫有血能病治患疗者贫。血医病生的使药用物所，有但能对这个病人无效。对病 治疗贫血病的药物，但对这人个做病血人液无检效查。时对发病现人，做红血细液胞检在查显微镜不是正常的圆饼 时发现，红细胞在显微镜不形是，正而常是的又圆长饼又形弯，的而镰是刀又形长，又称弯镰刀状细胞贫血症。
替 ┷┷┷┷ 换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
增 ┷┷┷┷ 添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ
┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
缺 ┷┷┷┷ 失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ
┷┷┷
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引发基因突变环境因素：物理因素、化学因素、生物因素
紫外线、X射线以 及其他辐射能损 伤细胞内的DNA
亚硝酸、碱基
类似物能改变 核酸的碱基
某些病毒的遗传
物质能影响宿主 细胞的DNA
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