基因突變和基因重組 【知識精講精研】 年高一生物下學(xué)期 課件（人教版2019必修2）

必修二第五章第1節(jié)教師：第1節(jié)基因突變和基因重組指子代與親代表現(xiàn)一樣的現(xiàn)象。遺傳：變異：是指親子間和子代個體間的差異。表現(xiàn)型基因環(huán)境生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變誘因改變基因重組染色體變異基因突變遺傳物質(zhì)發(fā)生改變②可遺傳變異①不可遺傳變異變異的類型果蠅白眼性狀一、基因突變的實例（一）鐮刀型細胞貧血癥正常紅細胞鐮狀紅細胞[資料]

1910年赫里克醫(yī)生接診了一位黑人貧血病患者。所有治療貧血病的藥物對他無效。鏡檢時發(fā)現(xiàn)其紅細胞不是正常的圓餅狀，而是鐮刀形，后稱之鐮狀細胞貧血癥。1纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸…………正常血紅蛋白異常血紅蛋白①直接病因：思考：為什么患者血紅蛋白的氨基酸會被取代呢？

結(jié)合基因表達的過程進行分析其根本原因？血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代。分析鐮狀細胞貧血形成的原因：AGGCTCAGGUGGCCAGGT正常異常谷氨酸纈氨酸血紅蛋白DNA轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯想一想這種疾病能否遺傳?怎樣遺傳?能。親代通過生殖過程把基因傳給子代。②根本病因：基因中堿基對的替換。分析鐮狀細胞貧血形成的原因：1.概念：替換AATTCGGCGATCCGGC增添AATTCGGCTATACGGCAT缺失AATTCGGCATCGGC2.發(fā)生時間：基因突變DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。主要在細胞分裂前的間期基因1基因2基因3基因4基因突變一定改變生物體的性狀嗎？不一定。（1）隱性突變，AA→Aa（3）性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。（2）密碼子的簡并性注意：基因突變是分子水平的改變，無法在顯微鏡下觀察。3.基因突變的影響基因突變一定會遺傳給后代嗎？不一定?；蛲蛔儼l(fā)生在配子中發(fā)生在體細胞中通過有性生殖傳遞給后代一般不能遺傳有些植物(無性繁殖的生物)的體細胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。植物組織培養(yǎng)3.基因突變的影響討論：1.從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？

2.健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？

3.根據(jù)圖示推測，癌細胞與正常細胞相比，具有哪些明顯的特點？（二）細胞癌變正常結(jié)腸上皮細胞抑癌基因Ⅰ突變原癌基因突變抑癌基因Ⅱ突變抑癌基因Ⅲ突變癌癌細胞轉(zhuǎn)移原癌基因相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強突變或過量表達抑癌基因蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性突變細胞癌變控制細胞正常的生長和增殖。抑制細胞的生長和增殖，或促進細胞凋亡。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一類基因，不是一個基因）①適宜條件下，可無限增殖②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化③細胞膜上糖蛋白減少，細胞間黏著性降低，容易分散和轉(zhuǎn)移正常的成纖維細胞癌變后的成纖維細胞(球形)癌細胞與正常細胞相比，具有哪些明顯的特點？海拉(Hela)細胞二、基因突變的原因內(nèi)因:誘發(fā)突變的外因：自然條件下DNA復(fù)制偶爾出錯物理因素:紫外線，X射線及其他輻射能損傷細胞內(nèi)的DNA；化學(xué)因素:亞硝酸鹽、堿基類似物等能改變核酸的堿基；生物因素:某些病毒如Rous肉瘤病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細胞DNA；RNARNADNADNADNA提高突變頻率癌癥的預(yù)防與治療①預(yù)防：②診斷：③治療：遠離致癌因子，保持良好的心理狀態(tài)，養(yǎng)成健康的生活方式。病理切片的顯微觀察、CT、核磁共振以及癌基因檢測等。手術(shù)切除、化療和放療等。誘變育種①原理：

②優(yōu)點：③缺點：④舉例：提高突變率，創(chuàng)造生物新品種。有利變異少，需大量處理實驗材料；太空椒、青霉素高產(chǎn)菌株

運用物理的或者化學(xué)的手段處理萌發(fā)的種子和幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選出需要的突變個體，然后進行培育推廣?！久劝l(fā)的種子或者幼苗有絲分裂旺盛，基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制】

基因突變?nèi)⒒蛲蛔兊奶攸c基因突變在生物界是普遍存在的。1.普遍性：白化病豌豆的皺縮基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、細胞內(nèi)不同的DNA分子上、同一個DNA分子的不同部位。2.隨機性：資料：果蠅紅眼基因可以往不同方向發(fā)生突變3.不定向性：一個基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因。基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10-6果蠅的白眼基因4×10-5玉米的皺縮基因1×10-6小鼠的白化基因1×10-5人類色盲基因3×10-5資料：幾種生物不同基因的自然突變率

基因突變的頻率是很低的。4.低頻性:形成新性狀基因突變生物進化的原始材料產(chǎn)生新基因(等位基因的來源）對物種進化的意義：新基因產(chǎn)生的途徑生物變異的根本來源生物進化的原材料四、基因突變的結(jié)果和意義基因突變對生物體有害還是有利？原核生物只能產(chǎn)生新基因“一母生九子，九子各不同”是基因突變導(dǎo)致的嗎？①減數(shù)分裂Ⅰ后期:非同源染色體上的非等位基因可自由組合。2.類型：分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ1.概念：在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。三、基因重組②減數(shù)分裂Ⅰ前期（四分體時期）:同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生互換。2.類型：3.應(yīng)用：雜交水稻之父·袁隆平①雜交育種②基因工程基因工程的一般操作意義:

基因重組是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義。結(jié)果:基因重組是原有基因的重新組合，只能產(chǎn)生新的基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因。4.意義和結(jié)果：注意事項：四分體時期，通過同源染色體的非姐妹染色單體的互換，實了現(xiàn)同源染色體上的非等位基因的重組。減Ⅰ后期，通過非同源染色體的自由組合，實現(xiàn)了非同源染色體上的非等位基因的重組。雌雄配子的隨機結(jié)合不是基因重組。一對等位基因不存在基因重組。原核細胞、病毒不進行有性生殖，不能發(fā)生基因重組?；蛑亟MR型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的本質(zhì)：S型細菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細菌X基因吸附在R型細菌表面X基因進入R型細菌重組R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌思維提升基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時間原因條件意義發(fā)生可能基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型主要在細胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因堿基對的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性