高中生物 第5章 基因突變及其他變異 第1節(jié)《基因突變和基因重組》課件 新人教版必修2.ppt

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第五章基因突變及其他變異 什么叫 生物的變異 生物體親代和子代之間以及子代個(gè)體之間性狀的差異性 通過美容手術(shù) 紋成彎彎的柳葉眉 這種柳葉眉能遺傳嗎 為什么 不遺傳的變異 生物變異的類型 太空椒 經(jīng)過太空遨游 也就是經(jīng)過輻射的 和普通椒相比 太空椒具有明顯的優(yōu)勢(shì) 果實(shí)肥大 把其種子種下去后結(jié)出的仍是太空椒 可遺傳的變異 生殖細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 其后代將繼承這種改變 不遺傳的變異 可遺傳的變異 由環(huán)境不同引起 遺傳物質(zhì)沒有改變 不能進(jìn)一步遺傳給后代 變異的類型 三個(gè)來源 基因突變基因重組染色體變異 第一節(jié)基因突變和基因重組 1 說明鐮刀型貧血癥形成的原因 2 能夠舉例說明基因突變的原因及其特點(diǎn) 3 掌握基因突變和基因重組的區(qū)別及其意義 本節(jié)是生物變異內(nèi)容的第一節(jié)課 所以在新授課前有必要讓學(xué)生了解什么是變異 變異的類型 以及可遺傳變異的來源 利用教材 問題探討 中的三名同學(xué)錯(cuò)抄英語句子后的語意變化 類推DNA分子復(fù)制過程也會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤 導(dǎo)入本節(jié)的課題 基因突變和基因重組 本節(jié)的這兩內(nèi)容屬并列層次 首先通過分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥的癥狀 成因等引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)理解基因突變的概念 并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)基因突變的特點(diǎn) 意義 然后利用母豬哺乳幼崽的圖片提問 為什么一豬生九仔 連母十個(gè)樣呢 以此轉(zhuǎn)入基因重組的學(xué)習(xí) 結(jié)合圖片資料重點(diǎn)分析基因重組定義 類型 意義 在突破基因突變這一重要概念時(shí) 充分利用多媒體優(yōu)勢(shì) 通過動(dòng)畫 圖片等引導(dǎo)學(xué)生自主探究分析 基因突變的特點(diǎn)是本節(jié)難點(diǎn) 本課采用資料分析方式很好突破這個(gè)難點(diǎn) 基因重組的類型也是本節(jié)重難點(diǎn) 與減數(shù)分裂聯(lián)系緊密 課堂上充分引導(dǎo)學(xué)生回顧以前所學(xué) 再通過圖片演示其過程 其難度自然化解 三位同學(xué)在抄寫英文句子 THECATSATONTHEMAT 貓坐在草席上 時(shí) 分別抄成了右圖中的句子 讓我們首了解一下基因突變吧 討論 1 想一想上述抄寫的三個(gè)句子的意思還與原句子相同嗎 2 假如在DNA分子的復(fù)制過程中 也發(fā)生了類似的錯(cuò)誤 DNA分子攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生怎樣的變化 這些變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響 一 基因突變的實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 一 基因突變 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種異常血紅蛋白病 一旦缺氧 患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型 血液的粘性增加 引起紅細(xì)胞的堆積 導(dǎo)致各器官血流的阻塞 而出現(xiàn)脾臟腫大 四肢的骨骼 關(guān)節(jié)疼痛 血尿和腎功能衰竭等癥狀 病重時(shí) 紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象 引起溶血性貧血甚至造成死亡 那是什么原因?qū)е庐a(chǎn)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的呢 纈氨酸 組氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 纈氨酸 谷氨酸 賴氨酸 異常 纈氨酸 組氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 賴氨酸 正常 研究發(fā)現(xiàn)血紅蛋白分子的部分氨基酸順序如下 為什么血紅蛋白中的谷氨酸變成了纈氨酸呢 谷氨酸 纈氨酸 DNA mRNA 氨基酸 蛋白質(zhì) 正常 異常 GA GAA 原因 鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因 根本 直接 決定 U 原因 DNA分子中堿基對(duì)的替換 替換 增添 缺失 二 基因突變的概念 DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換 增添和缺失 引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 一般 基因突變后變成其新的等位基因 DNA分子中的堿基對(duì)有哪幾種變化 從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變 基因突變的實(shí)質(zhì)是 基因結(jié)構(gòu)的改變 DNA 異亮氨酸 精氨酸 異亮氨酸 mRNA 精氨酸 基因突變的3種類型對(duì)生物性狀影響的大小 DNA 異亮氨酸 精氨酸 異亮氨酸 mRNA 脯氨酸 基因突變的3種類型對(duì)生物性狀影響的大小 DNA 異亮氨酸 精氨酸 蘇氨酸 mRNA 丙氨酸 基因突變的3種類型對(duì)生物性狀影響的大小 總的來說 堿基對(duì)的替換相對(duì)于另兩種突變情況 對(duì)生物性狀的影響是最小的 基因突變通常會(huì)引起生物性狀的改變 但并不是一定引起生物性狀的改變 因?yàn)?基因突變一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致生物性狀改變嗎 一種氨基酸可能有幾種密碼子 顯性純合子突變成雜合子AA Aa 突變的序列是不具遺傳效應(yīng)的堿基序列 1 選擇填空 某生物發(fā)生了基因突變后 基因結(jié)構(gòu) 基因數(shù)量 性狀 填一定不變或一定改變或可能改變 一定改變 一定不變 可能改變 基因突變主要發(fā)生在什么時(shí)候 突變基因一定能遺傳給后代嗎 有絲分裂間期 減數(shù)第一次分裂的間期 體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變 且有可能發(fā)展為癌細(xì)胞 生殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變 但一般不能傳給后代 可以通過受精作用直接傳給后代 神七 帶一批種子上天進(jìn)行育種 選擇的是 干種子 還是 萌動(dòng)的種子 分裂間期 體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變嗎 生殖細(xì)胞可以發(fā)生基因突變嗎 體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎 生殖細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎 三 基因突變的原因 自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯(cuò)誤例如 果蠅的白眼 水稻的矮稈等 X射線 激光等 亞硝酸 堿基類似物等 病毒 某些細(xì)菌等 誘發(fā)突變 自發(fā)突變 細(xì)菌無抗藥性 抗藥性棉花正常枝 短果枝果蠅紅眼 白眼長翅 殘翅家鴿羽毛白色 灰紅色人正常色覺 色盲正常膚色 白化病 常見突變性狀 1 在生物界普遍存在 普遍性 玉米白化苗 人類多指 四 基因突變有何特點(diǎn) 短腿安康羊 中 基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期 任何時(shí)期 2 生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期都可能發(fā)生 隨機(jī)性 也可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上 同一DNA分子的不同部位 3 基因突變是不定向的 經(jīng)誘變處理的種子產(chǎn)生的多種顏色的子代種子 灰老鼠 黑老鼠 黃老鼠 4 突變頻率低 低頻性 自然狀態(tài)下 基因突變的頻率是很低的 白化苗 5 大多數(shù)突變是有害的 多害性 白化病 為什么呢 任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物 它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào) 基因突變中 有利突變多 還是有害突變多 有害的基因突變 畸形的雛鴨 人類的多指 人類的并指 鐮刀形紅細(xì)胞 高產(chǎn)大豆 有利的基因突變 高產(chǎn)青霉菌株 高產(chǎn)葡萄 基因突變的特點(diǎn) 自然界的物種中廣泛存在如 人正常色覺 色盲 可發(fā)生在任何時(shí)期 個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位 自然界突變率很低 10 5 10 8 打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性 多數(shù)有害 少數(shù)有利 普遍性 隨機(jī)性 低頻性 多害性 不定向性 A a1或A a2 產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因 五 基因突變的意義 產(chǎn)生新基因生物變異的根本來源生物進(jìn)化的原始材料 原因 基因突變能夠產(chǎn)生前所未有的新基因 從而出現(xiàn)前所未有的新性狀 1 基因突變能產(chǎn)生新基因嗎 新基因的產(chǎn)生對(duì)生物生存有意義嗎 2 自然環(huán)境過程中 具有何種變異的個(gè)體容易存活下來 基因突變對(duì)生物進(jìn)化有何意義 DNA 基因A或a DNA 基因a或A 復(fù)制 導(dǎo)致 外界誘因 自身原因 堿基對(duì)替換 增添和缺失 堿基對(duì)數(shù)目 排列順序改變 特點(diǎn) 意義 是新基因產(chǎn)生的途徑 是生物變異的根本來源 是生物進(jìn)化的原始材料 普遍性 隨機(jī)性 不定向性 低頻性 多害少利性 氨基酸序列不一定改變 生物性狀不一定改變 基因突變 一母生九仔 連母十個(gè)樣 這種差異怎么造成的 二 基因重組 在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中 控制不同性狀的基因的重新組合 1 基因重組的概念 2 基因重組的類型 1 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 Ab和aB AB和ab 2 減數(shù)第一次分裂前期 四分體時(shí)期 同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換 基因重組能否產(chǎn)生新的基因 其實(shí)質(zhì)是什么 并不產(chǎn)生新的基因 只是原有基因的重新組合 實(shí)質(zhì) 結(jié)果 產(chǎn)生新的基因型和表現(xiàn)型 基因重組 自由組合 交叉互換 控制不同性狀的基因重新組合 減一后期 減一前期 導(dǎo)致 配子多樣性 精卵隨機(jī)結(jié)合 子代性狀多樣性 意義 3 基因重組的意義 是生物變異的來源之一 是生物多樣性的來源之一 對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義 堿基對(duì)的增添 缺失或替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 控制不同性狀的基因的重新組合 不產(chǎn)生新基因 分裂間期 有性生殖過程 自然突變 誘發(fā)突變 產(chǎn)生新基因 產(chǎn)生新的基因型 生物變異的根本來源 生物進(jìn)化的原材料 生物變異的來源之一 形成生物多樣性的重要原因 突變頻率低 但在生物界普遍存在 有性生殖中非常普遍 基因突變和基因重組 自由組合型 交叉互換型 1 在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì) 則 A 不能轉(zhuǎn)錄B 不能翻譯C 在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變D 在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變2 若某基因原為303對(duì)堿基 現(xiàn)經(jīng)過突變 成為300對(duì)堿基 它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較 差異可能為 A 只相差一個(gè)氨基酸 其他順序不變B 長度相差一個(gè)氨基酸外 其他順序也有改變C 長度不變 但順序改變D A B都有可能 D D 3 基因A與a1 a2 a3之間的關(guān)系如圖 該圖不能表明的是 A 基因突變是不定向的B 等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C 正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D 這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律 D