(新教材)基因突变和基因重组PPT完整版人教版1

基因突变和基因重组
人教版必修二 生物
白虎的一个色素基因——SLC45A2发生了突变
聚焦： 1、什么是基因突变？ 2、基因突变的原因是什么？ 3、基因突变有什么意义？
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）
探究：镰刀型细胞贫血症的成因
正常
1
2
3
4
5
6
7
缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸
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说一说：下列现象分别体现了基因突变的什么特点？
1、小鼠灰毛基因A+
AY (黄毛) a (黑毛)
不定向性
一个基因可以产生一个以上 的等位基因
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基因突变 产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
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基因突变
诱发突变 原因 自发突变
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 鸡的卷羽不利于保温
在高温条件下比正常羽毛更利于散热
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
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进一步讨论： 请你谈一谈基因突变与进化之间有怎样的关系呢？
淀粉分支酶异常，活性大 大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆由于失 水而皱缩
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实例三：囊性纤维病的病因 CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少 苯丙氨酸，空间结构异常， 转运氯离子功能异常
患者支气管粘液增多
黏液清除困难，细菌繁殖， 肺部感染
密码子的简并
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基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
密码的简并等原因
蛋白质结构未改变
蛋白质结构、功能改变
性状不改变
性状改变（产生新性状）
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思考与讨论： 1、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 生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生 5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。
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2、判断下列事例中的致癌因子分别属于哪一类？ A：物理致癌因子 B：化学致癌因子 C：病毒致癌因子
紫外线使全球皮肤癌患者增加
（A ）
居里夫人长期被射线损伤致白血病
（A ）
烟草中含有尼古丁、焦油等物质，吸烟致癌比例达30% （ B ）
腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐，不宜多吃，
（B）
Rous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
根本原因
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DNA中碱基对替换 增添 缺失 基因结构的改变 （基因碱基序列的改变） 蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）
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实例二：豌豆皱粒的形成
编码淀粉分支酶的基因被 插入的DNA序列打乱
基因突变在生物界普遍存在
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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，
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？
在高秆群体中，矮秆植株因受光不足发育不良
2、从以上视频看出，基因突变具有怎样的特点？ 自然状态下，突变频率低——高等生物中，105～108个生殖细胞中， 才会有1个生殖细胞发生基因突变 不定向的——一个基因可以向不同方向发生突变 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 生在不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位 普遍存在的——生物界中普遍存在
2、基因突变可以发生在植物个体发育的任何时期
受精卵
胚
幼苗
分化出花芽的植株
具根茎叶的植株 性成熟的植株
基因突变是随机发生的
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3、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， 白化病，镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性等。
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思考与讨论： 1、航天育种的原理是什么？
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。
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基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
蛋白质结构、功能改变
性状改变（产生新性状）
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思考：基因突变一定能改变生物的性状吗？
不一定
基因 突变
异常 缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸 血红蛋白分子的部分氨基酸序列
原因：组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸替换。
进一步探究：镰刀型细胞贫血症的根本原因（完成P.81图解）
直接原因
A
U
①
A
②
T
镰刀型细胞贫血症能否遗传？ 可以遗传
怎样遗传？ 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。
而人的细胞癌变
（C ）
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3、基因突变的原因是什么？ 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DNA 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 自发突变：DNA复制偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等原因