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生物,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,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?,聚焦:,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),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,原因:组成血红蛋白分子的肽链上,发生了,氨基酸替换。,缬氨酸,组氨酸,亮氨酸,苏氨酸,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,缬氨酸,组氨酸,亮氨酸,苏氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,正常,异常,探究:,镰刀型细胞贫血症的成因,血红蛋白分子的部分氨基酸序列,1 2 3 4 5 6 7,原因:组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸替换。缬氨酸组,A,U,A,T,进一步探究:镰刀型细胞贫血症的根本原因(完成,P.81,图解),镰刀型细胞贫血症能否遗传?,可以遗传,直接原因,根本原因,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。,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),AUAT进一步探究:镰刀型细胞贫血症的根本原因(完成P.81,DNA,中碱基对替换,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),增添 缺失,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),DNA中碱基对替换基因结构的改变蛋白质结构、功能改变性状改变,编码淀粉分支酶的,基因被插入的,DNA,序列,打乱,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,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,实例二:豌豆皱粒的形成,实例三:囊性纤维病的病因,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱淀粉分支酶异常,活,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,基因突变,性状改变(产生新性状),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),DNA中碱基对替换、增添、缺失基因结构的改变蛋白质结构、功能,思考:基因突变一定能改变生物的性状吗?,不一定,密码子的简并,基因突变,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),思考:基因突变一定能改变生物的性状吗?不一定密码子的简并基因,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,基因突变,蛋白质结构未改变,性状不改变,密码的简并等原因,性状改变(产生新性状),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),DNA中碱基对替换、增添、缺失基因结构的改变蛋白质结构、功能,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。,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),思考与讨论:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,且癌症的发生并不,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 (),居里夫人长期被射线损伤致白血病 (),烟草中含有尼古丁、焦油等物质,吸烟致癌比例达,30%,(),腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐,不宜多吃,(),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,从而人的细胞癌变 (),A,A,B,B,C,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),AABBC人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PP,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,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),3、基因突变的原因是什么?外来因素的诱发(诱发突变):自发突,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二5.1基因突变和基因重组(共33张PPT)人教版,思考与讨论:,1,、航天育种的原理是什么?,2,、从以上视频看出,基因突变具有怎样的特点?,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。,普遍存在的,生物界中普遍存在,自然状态下,突变频率低,高等生物中,,10,5,10,8,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,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),思考与讨论:通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变,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,+,A,Y,(,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,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,性成熟的植株,胚,幼苗,具根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,2,、基因突变可以发生在植物个体发育的任何时期,基因突变是随机发生的,性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵2、基,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。,基因突变在生物界普遍存在,3、各种生物都会由于基因突变而引起性状的改变,基因突变在生物,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,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,在高温条件下比正常羽毛更利于散热,鸡的卷羽不利于保温,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,进一步讨论:在高秆群体中,矮秆植株因受光不足发育不良在多风地,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?,产生新基因,形成新性状,生物进化的原始材料,基因突变,进一步讨论:产生新基因基因突变,变异的,根本,来源,为生物的进化提供原材料,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,),基因突变,新基因,诱发突变,自发突变,概念,意义,原因,蛋白质结构、功能改变,性状改变(产生新性状),蛋白质结构未改变,性状不改变,密码的简并等原因,结果,变异的根本来源,为生物的进化提供原材料DNA中碱基对替换、增,思考:,F,2,中出现了亲本没有的性状组合,绿色圆粒、黄色皱粒,产生这种变异现象的原因是什么?,基因的自由组合定律,思考:基因的自由组合定律,Y,y,r,R,Y,y,R,r,YR,和,yr,Yr,和,yR,非同源染色体上的非等位基因自由组合,YyrRYyRrYR和yrYr和yR非同源染色体上的非等位基,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。,原因,基因重组,概念,非同源染色体上的非等位基因自由组合,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),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,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,A,a,A,a,B,b,A,a,b,B,A,a,B,b,配子:,AB,、,ab AB,、,Ab,、,aB,、,ab,人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),人教版必修二,5.1,基因突变和基因重组,(,共,33,张,PPT),同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AaAaBbAabB,产生多样的,基因型,意义,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
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