生物必修II人教新課標(biāo)第5章第1節(jié)《基因突變和基因重組》課件26張

1、東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組人類是怎樣認(rèn)識(shí)到人類是怎樣認(rèn)識(shí)到基因的存在的？基因的存在的？基因在哪里？基因在哪里？基因是什么？基因是什么？基因是怎樣行使功基因是怎樣行使功能的？能的？基因在傳遞過程中基因在傳遞過程中怎樣發(fā)生變化？怎樣發(fā)生變化？東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組 5.1 基因突變和基因重組基因突變和基因重組第五章第五章 基因突變及其他變異基因突變及其他變異東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組一、基因突變一、基因突變堿基對(duì)替換堿基對(duì)替換 鐮刀形細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病鐮刀形細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病(常隱常隱)。患者血液中的血?；颊哐褐械难t蛋白分子異常，使得患者紅細(xì)胞變?yōu)閺澢溺牭缎巍ｇ?/p>

2、刀形紅蛋白分子異常，使得患者紅細(xì)胞變?yōu)閺澢溺牭缎巍ｇ牭缎渭?xì)胞容易破裂，使人患細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組DNAG A AC T TmRNA密碼子密碼子G A A谷氨酸谷氨酸正常正常G T AC A TG U A纈氨酸纈氨酸異常異常紅細(xì)胞形狀紅細(xì)胞形狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸堿基堿基替換替換東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組堿基替換引起堿基替換引起的的同義同義突變突變堿基替換引起堿基替換引起的的錯(cuò)義錯(cuò)義突變突變替換替換替換替換一、基因突變一、基因突變堿基對(duì)替換堿基對(duì)替換 東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組肽鏈：肽鏈

3、： 起始起始-纈纈-異亮異亮-亮亮-甘甘-終止終止 (甲硫氨酸甲硫氨酸)mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈：肽鏈： 起始起始-甘甘-天冬天冬-脯脯-精精-纈纈- (甲硫氨酸甲硫氨酸) -TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT- -ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變前突變后突變后+C+G此處插入此處插入一個(gè)一個(gè)堿基對(duì)堿基對(duì)一、基因突變一、基因突變堿基對(duì)增添堿基對(duì)

4、增添 東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組肽鏈：肽鏈： 起始起始-纈纈-異亮異亮-亮亮-甘甘-終止終止 (甲硫氨酸甲硫氨酸)mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA- 肽鏈：肽鏈： 起始起始-異亮異亮-亮亮-絲絲-甘甘- (甲硫氨酸甲硫氨酸) -TAC-TAT-AGG-AGC-CCA-TT -ATG-ATA-TCC-TCG-GGT-AADNAmRNA：-AUG-AUA-UCC-UCG-GGU-AA- -TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變前突變后突變后CG此處缺失一個(gè)堿基對(duì)此處缺失一個(gè)堿基對(duì)一、基因突

5、變一、基因突變堿基對(duì)缺失堿基對(duì)缺失 東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組2.2.基因突變的基因突變的本質(zhì)本質(zhì)： 基因內(nèi)部發(fā)生變化，組成基因的基因內(nèi)部發(fā)生變化，組成基因的脫氧核脫氧核苷酸的種類苷酸的種類、數(shù)量數(shù)量、排列順序排列順序發(fā)生改變。發(fā)生改變。1.1.概念：概念：DNADNA分子中分子中發(fā)生發(fā)生堿基對(duì)的替換堿基對(duì)的替換、增添增添和和缺失缺失，而引起的，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做，叫做基基因突變因突變。一、基因突變一、基因突變東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組v基因突變，基因控制的性狀是否一定改變？基因突變，基因控制的性狀是否一定改變？（1）（同義突變）由于密碼子的簡并性，某些突）

6、（同義突變）由于密碼子的簡并性，某些突變改變了密碼子，但可能編碼同一種氨基酸；變改變了密碼子，但可能編碼同一種氨基酸；（2）顯性純合子個(gè)體中，顯性基因突變成隱形基）顯性純合子個(gè)體中，顯性基因突變成隱形基因，在雜合狀態(tài)下，性狀不改變。因，在雜合狀態(tài)下，性狀不改變。（其他原因，后面再總結(jié)）（其他原因，后面再總結(jié)）東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組3.3.基因突變發(fā)生的時(shí)期和細(xì)胞基因突變發(fā)生的時(shí)期和細(xì)胞（1 1）生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期； 突變發(fā)生的時(shí)期突變發(fā)生的時(shí)期越早越早，表現(xiàn)突變的部分，表現(xiàn)突變的部分越多越多； 突變發(fā)生的時(shí)期突變發(fā)生的時(shí)期越晚越晚，表現(xiàn)突變的部分，表現(xiàn)突變的

7、部分越少越少。 （2 2）生物體中任何細(xì)胞，）生物體中任何細(xì)胞，DNADNA復(fù)制時(shí)（間期）復(fù)制時(shí)（間期）。如果突變發(fā)生在體細(xì)胞，突變基因會(huì)不會(huì)遺傳給后代？如果突變發(fā)生在體細(xì)胞，突變基因會(huì)不會(huì)遺傳給后代？ 一般不會(huì)，只有一般不會(huì)，只有生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞的突變才的突變才可能會(huì)可能會(huì)遺傳給后代遺傳給后代 一、基因突變一、基因突變但體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可通過但體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可通過無性繁殖無性繁殖傳遞給后代；傳遞給后代；某些體細(xì)胞突變后發(fā)展為某些體細(xì)胞突變后發(fā)展為癌細(xì)胞癌細(xì)胞。東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組紫外線紫外線X射線射線其它各種輻射其它各種輻射亞硝酸亞硝酸堿基類似物堿基類似物苯環(huán)類似物苯環(huán)

8、類似物致癌物質(zhì)有致癌物質(zhì)有亞硝亞硝酸胺，石棉，酸胺，石棉，3,4-3,4-苯并芘，黃苯并芘，黃曲霉素，苯，甲曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲苯，二甲苯，甲醛，蘇丹紅，丙醛，蘇丹紅，丙烯酰胺，孔雀石烯酰胺，孔雀石綠、萘、鉛，硫綠、萘、鉛，硫酸鈷，硝基苯，酸鈷，硝基苯，硝基甲烷硝基甲烷等。等。DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤DNA堿基組成改變堿基組成改變一、基因突變一、基因突變4.4.原因原因某些病毒某些病毒東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組引起突變的原因引起突變的原因-人類史上的災(zāi)難人類史上的災(zāi)難 19451945年年8 8月月6 6日，美國為迫使日本迅速投降，在日本廣日，美國為迫使日本迅速投降

9、，在日本廣島投擲了人類史上第一顆原子彈，當(dāng)場炸死七萬余人，負(fù)島投擲了人類史上第一顆原子彈，當(dāng)場炸死七萬余人，負(fù)傷失蹤者五萬余人。傷失蹤者五萬余人。8 8月月9 9日，美國又在日本長崎投下第二日，美國又在日本長崎投下第二顆原子彈，造成九萬五千人傷亡。原子彈迅速結(jié)束了第二顆原子彈，造成九萬五千人傷亡。原子彈迅速結(jié)束了第二次世界大戰(zhàn)，也拉開了人類核災(zāi)難的序幕。次世界大戰(zhàn)，也拉開了人類核災(zāi)難的序幕。 當(dāng)?shù)鼐用耖L期受到輻射遠(yuǎn)當(dāng)?shù)鼐用耖L期受到輻射遠(yuǎn) 期效應(yīng)的影響，期效應(yīng)的影響，腫瘤、白腫瘤、白 血病血病的發(fā)病率明顯增高，的發(fā)病率明顯增高， 對(duì)人們的健康和生存造成對(duì)人們的健康和生存造成 很大威脅。很大威脅。

10、 東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組 19861986年年4 4月月2626日凌晨，前蘇聯(lián)烏克蘭境內(nèi)日凌晨，前蘇聯(lián)烏克蘭境內(nèi)切爾諾切爾諾貝利核電站發(fā)生大爆炸貝利核電站發(fā)生大爆炸。前后已有近萬人死于這起事。前后已有近萬人死于這起事故，數(shù)十萬人受到輻射傷害。其后患將會(huì)影響人類數(shù)故，數(shù)十萬人受到輻射傷害。其后患將會(huì)影響人類數(shù)百年，是已知的世界最大核事故。百年，是已知的世界最大核事故。引起突變的原因引起突變的原因-人類史上的災(zāi)難人類史上的災(zāi)難東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組白化病患者白化病患者并指并指玉米的白化苗玉米的白化苗果蠅的白眼果蠅的白眼東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組5.5.基因突變的特點(diǎn)基因突

11、變的特點(diǎn)v普遍性普遍性（自然突變、誘發(fā)突變）（自然突變、誘發(fā)突變）v低頻性低頻性 v隨機(jī)性隨機(jī)性v不定向性不定向性v多數(shù)有害多數(shù)有害所有生物所有生物都有可能發(fā)生基因突變都有可能發(fā)生基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期任何時(shí)期對(duì)于一種生物來說，基因突變的頻率對(duì)于一種生物來說，基因突變的頻率是非常低的是非常低的基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變多數(shù)是有害的，少數(shù)是有利的多數(shù)是有害的，少數(shù)是有利的一、基因突變一、基因突變東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組等位基因是如何產(chǎn)生的？等位基因是如何產(chǎn)生的？基因突變，產(chǎn)生等位基因基因突變，產(chǎn)生等位基因基因突變

12、的不定向性，產(chǎn)生基因突變的不定向性，產(chǎn)生復(fù)等位基因復(fù)等位基因東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組引發(fā)生物變異引發(fā)生物變異 6.6.基因突變的意義基因突變的意義一、基因突變一、基因突變v基因突變產(chǎn)生基因突變產(chǎn)生新基因新基因；v基因突變是基因突變是生物變異的生物變異的根本來源根本來源，也，也為生物進(jìn)為生物進(jìn)化提供了最初的化提供了最初的原材料原材料。東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組7.7.誘發(fā)突變的應(yīng)用誘發(fā)突變的應(yīng)用 ( (誘變育種誘變育種) )太空育種太空育種利用宇宙射線、利用宇宙射線、微重力、重粒子、變化磁微重力、重粒子、變化磁場、高真空等太空物理環(huán)場、高真空等太空物理環(huán)境作用境作用, ,誘發(fā)作物基

13、因突變誘發(fā)作物基因突變 東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組一母生九子一母生九子, ,九子各不同九子各不同個(gè)個(gè)體體差差異異基基因因重重組組東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組二、基因重組二、基因重組v基因重組基因重組是指在生物體進(jìn)行是指在生物體進(jìn)行有性生殖有性生殖的過程中，的過程中，控制不同性狀的基因重新組合?？刂撇煌誀畹幕蛑匦陆M合。東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組1.基因重組的原因基因重組的原因（1）非同源染色體上的非等位基因非同源染色體上的非等位基因自由組合自由組合。（2）同源染色體上）同源染色體上非姐妹染色單體非姐妹染色單體交叉互換交叉互換。（3）人工轉(zhuǎn)基因。

14、（基因工程）人工轉(zhuǎn)基因。（基因工程）減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組基因重組產(chǎn)生新的基因重組產(chǎn)生新的基因組合（基因型）基因組合（基因型）是是生物變異的來源生物變異的來源之一之一是形成是形成生物多樣性生物多樣性的重要原因的重要原因?qū)?duì)生物的進(jìn)化生物的進(jìn)化也具有重要的意義。也具有重要的意義。2.基因重組的意義基因重組的意義東莞中學(xué)生物科組東莞中學(xué)生物科組基因突變基因突變基因重組基因重組實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)發(fā)生時(shí)間發(fā)生時(shí)間 原因原因發(fā)生頻率發(fā)生頻率意義意義基因的分子結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)基因的分子結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生生新基因新基因，出現(xiàn)新性狀。，出現(xiàn)新性狀。控制不同性狀的基因重控制不同性狀的基因重新組合，不產(chǎn)生新的基新組合，不產(chǎn)生新的基因，產(chǎn)生因，產(chǎn)生新的基因型新的基因型。DNADNA分子復(fù)制時(shí)分子復(fù)制時(shí)，基因中，基因中脫氧核苷酸的增減和替換脫氧核苷酸的增減和替換減數(shù)分裂形成配子時(shí)，減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非等位基因的非等位基因的自由組合自由組合,等位基因的交叉等位基因的交叉互換