山東省泰安市高中生物 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修2.ppt

第1節(jié)基因突變和基因重組 親代與子代之間 子代與子代之間存在差異的現(xiàn)象叫做變異 資料1 愛(ài)美之心 人皆有之 隨著整容醫(yī)療水平的的日臻完善 人們可以根據(jù)自己的喜好 制造 美麗 雕塑形體 人造美女 結(jié)婚后所生的孩子一定會(huì)像她一樣的美麗嗎 為什么呢 中國(guó)第一位人造美女 3 5kg 7kg 3 5kg 甘藍(lán) 拉薩 北京 資料2 在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種 葉球最大的有3 5kg 當(dāng)引種到拉薩后 由于晝夜溫差大 日照時(shí)間長(zhǎng) 光照強(qiáng) 葉球可重達(dá)7kg左右 但再引回北京后 葉球又只有3 5kg 為什么會(huì)這樣呢 資料3 在種植花卉時(shí) 發(fā)現(xiàn)紅花的后代出現(xiàn)了藍(lán)紫花 藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色 這種現(xiàn)象是哪類變異呢 紅花的后代變了藍(lán)紫色 藍(lán)紫色花后代仍是藍(lán)紫色 表現(xiàn)型 基因型 環(huán)境條件 改變 改變 改變 表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系 引入 生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異 變異的類型 可遺傳的變異 不可遺傳的變異 基因突變 染色體變異 基因重組 僅僅由環(huán)境不同引起 遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變 不能進(jìn)一步遺傳給后代 由于生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 其后代將繼承這種改變 生物變異的類型 本節(jié)知識(shí)目標(biāo) 1 概述基因突變的概念 2 闡明基因突變的機(jī)理和類型 3 解釋基因突變的原因 4舉例說(shuō)明基因突變的特點(diǎn) 5 概述基因突變的意義 鐮刀型貧血癥是一種遺傳病 正常人的紅細(xì)胞是中凹的圓餅狀 而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻成彎曲的鐮刀狀 這樣的紅細(xì)胞容易破裂引起溶血性貧血 甚至造成死亡 正常型紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞 案例1 什么原因?qū)е逻@種癥狀的產(chǎn)生的呢 案例一 分析血紅蛋白分子的部分氨基酸序列 谷氨酸 纈氨酸 dna mrna 氨基酸 蛋白質(zhì) 正常 異常 g a 原因 堿基對(duì)替換 根本 探究 第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么 直接原因 谷氨酸 纈氨酸 思考與討論 1 查教材81頁(yè)的密碼子表完成下面圖解 按圖解說(shuō)明鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因 t a u a 3 除了堿基的替換以外 基因的堿基序列還可以發(fā)生哪些變化也會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白異常 思考與討論 2 當(dāng)基因的堿基對(duì)發(fā)生替換時(shí) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變嗎 一種氨基酸可能有幾種密碼子 簡(jiǎn)并性 英語(yǔ)句子對(duì)比類比推理 thefatcatatethebigratthefatcatratethebigratthefatcatrratethebigratthefatcatrrratethebigrat 案例2 堿基對(duì)的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 1 如果dna堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了一個(gè)a 導(dǎo)致mrna上編碼絲氨酸的第一個(gè)堿基u丟失 翻譯成的氨基酸序列如何變化的 密碼子順序 accccaaauaccguuaa氨基酸順序 蘇氨酸脯氨酸天冬酰胺蘇氨酸纈氨酸 2 如果dna堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了agg3個(gè)堿基 導(dǎo)致mrna上編碼絲氨酸的三個(gè)堿基丟失 翻譯成的氨基酸序列如何變化的 案例2 堿基對(duì)的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 密碼子順序 accaaauaccguuaa氨基酸順序 蘇氨酸賴氨酸酪氨酸精氨酸終止 3 想一想 如果在dna的基因序列中增加1個(gè) 或2個(gè)堿基 3個(gè)堿基哪種情況對(duì)對(duì)蛋白質(zhì)的影響最小 案例2 堿基對(duì)的增加或缺失 某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列 替換 增添 缺失 dna片段 總結(jié) 基因突變是如何產(chǎn)生的呢 案例1 案例2 基因突變?cè)谏钪械挠绊?自然條件下dna偶爾復(fù)制錯(cuò)誤 提高突變頻率 x射線 激光等 亞硝酸鹽 堿基類似物等 病毒 某些細(xì)菌等 二 基因突變的原因 誘發(fā)突變 自發(fā)突變 18 基因突變的特點(diǎn) 從以下圖片 你能歸納出基因突變的什么特點(diǎn)嗎 白眼果蠅 白化苗 短腿的安康羊 基因突變的特點(diǎn)1 普遍性 白色皮毛牛犢 高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株 大南瓜 太空椒 左 有利的基因突變 白化病患者 有害的基因突變 白化玉米苗 畸形的雛鴨 人類的多指 基因突變的特點(diǎn) 大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的 只有少數(shù)是有利的 有些既無(wú)害也無(wú)益 基因突變的特點(diǎn)2 多數(shù)有害性 基因突變的特點(diǎn) 植物的個(gè)體發(fā)育 發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期 生物體的任何部位 可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同dna分子上 同一dna分子的不同部位 基因突變具有隨機(jī)性 基因突變發(fā)生在體細(xì)胞與生殖細(xì)胞 對(duì)生物體產(chǎn)生的影響相同嗎 一般不能傳給后代 通過(guò)營(yíng)養(yǎng)生殖也可傳給后代 可以通過(guò)受精作用直接傳給后代 體細(xì)胞 生殖細(xì)胞 基因突變的特點(diǎn) 植物的個(gè)體發(fā)育 基因突變的特點(diǎn) 灰老鼠 基因突變具有不定向性 基因突變的特點(diǎn)3 隨機(jī)性 不定向性 基因突變的特點(diǎn) 基因突變的特點(diǎn)4 低頻率性 普遍性 隨機(jī)性 不同發(fā)育階段 不同dna dan不同部位均可發(fā)生 不定向性 低頻性 多害性 想一想 基因突變的低頻性和普遍性矛盾嗎 不矛盾 因?yàn)橐粋€(gè)基因的突變頻率雖然很低 但一個(gè)種群中個(gè)體數(shù)可以很多 一個(gè)細(xì)胞中也有許多基因 三 基因突變的特點(diǎn) 基因突變的意義 對(duì)基因的影響 往往產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的基因 等位基因 對(duì)性狀的影響 一般產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的性狀 相對(duì)性狀 基因突變的意義 是新基因產(chǎn)生的途徑 是生物變異的根本來(lái)源 生物進(jìn)化的原始材料 思考 rna病毒的突變頻率往往比dna病毒的突變頻率高 為什么 rna病毒遺傳物質(zhì)是rna rna是單鏈 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定 易發(fā)生基因突變 批判性思維 有人認(rèn)為基因突變率低 大多有害 故認(rèn)為它不可能為生物進(jìn)化提供原材料 你認(rèn)為正確嗎 為什么 這種看法不正確 對(duì)于生物個(gè)體而言 發(fā)生自然突變的頻率是很低的 但是 一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的 就整個(gè)物種來(lái)看 在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的 其中有不少突變是有利突變 對(duì)于生物的進(jìn)化有重要意義 因此 基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料 二 基因重組 1 概念 在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中 控制不同性狀的基因的自由組合 2 類型 非同源染色體上的非等位基因的自由組合 同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換 減 前期 減 后期 3 發(fā)生時(shí)期 有性生殖減數(shù)分裂過(guò)程中 非常豐富 卷發(fā)雙眼皮 直發(fā)單眼皮 aabb aabb ab ab ab ab aabb 顯性 直發(fā)a 雙眼皮b 減數(shù)分裂 基因重組 減數(shù)分裂 基因重組 非同源染色體上的非等位基因自由組合 同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換 控制不同性狀的基因重新組合 不產(chǎn)生新基因 可形成新的基因型 4 意義 通過(guò)有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源 是生物多樣性的重要原因之一 基因重組能否產(chǎn)生新的基因 問(wèn)題 基因突變與基因重組的區(qū)別 總之 基因重組只能發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的生物 即孟德?tīng)栠z傳規(guī)律適用的范圍內(nèi) 而基因突變則只要含有基因的生物就都能發(fā)生 基因重組不能產(chǎn)生新的基因 只能產(chǎn)生新的基因型 小結(jié) 一 基因突變直接原因1 基因突變的實(shí)例和原因根本原因2 基因突變的概念3 基因突變的特點(diǎn)及意義二 基因重組的概念 類型及意義1 基因重組的概念 類型及意義2 基因突變與基因重組的區(qū)別 闖關(guān) 第一關(guān) 1 一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花 但偶然會(huì)出現(xiàn)一朵白花 如果將白花種子種下去 它的后代全部開(kāi)白花 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 a 自然雜交b 自然選擇c 基因突變d 基因重組 c 在一次實(shí)驗(yàn)中 經(jīng)測(cè)定只發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)氨酸和瓜氨酸 而沒(méi)有精氨酸 產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是 致使 基因 基因 基因 某化合物 酶 酶 酶 鳥(niǎo)氨酸 瓜氨酸 精氨酸 第三關(guān)2 下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過(guò)程 如果酶 和酶 正常 酶 活性喪失則能否合成鳥(niǎo)氨酸和精氨酸 原因是 基因 發(fā)生突變 酶 缺乏 不能形成精氨酸 能合成鳥(niǎo)氨酸不能合成精氨酸 酶 失活 鳥(niǎo)氨酸不能合成瓜氨酸 因此精氨酸的合成