2019高中生物 第5章 基因突變及其他變異 5.1 基因突變和基因重組課件 新人教版必修1.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因 2 舉例說明基因重組 3 說出基因突變和基因重組的意義 4 列表比較可遺傳變異和不可遺傳變異 基因突變和基因重組 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 一 基因突變1 基因突變的實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 2 概念 DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換 增添和缺失 而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 叫做基因突變 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 3 基因突變的原因 1 外因 物理因素 化學(xué)因素和生物因素 2 內(nèi)因 自發(fā)產(chǎn)生基因突變 DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤 DNA的堿基組成發(fā)生改變等 4 基因突變的特點(diǎn) 普遍性 隨機(jī)性 不定向性 低頻性等 5 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源 是生物進(jìn)化的原始材料 高產(chǎn)青霉菌是通過X射線照射野生青霉菌 然后進(jìn)行人工選擇獲得的 高產(chǎn)青霉菌株獲得的根本原因是什么 提示 基因突變 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 二 基因重組1 概念 基因重組是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中 控制不同性狀的基因的重新組合 2 類型 1 自由組合型 在減數(shù)第一次分裂后期 隨著非同源染色體的自由組合 非同源染色體上的非等位基因也自由組合 2 交叉互換型 在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期 位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換 導(dǎo)致染色單體上的基因重組 3 意義 1 基因重組是生物變異的來源之一 2 基因重組對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 一 基因突變發(fā)生的過程及時(shí)間分析基因突變發(fā)生于所有生物中 是一種最廣泛的可遺傳變異的來源 不論病毒 原核生物 還是真核生物 不論進(jìn)行無性生殖 還是進(jìn)行有性生殖 只要進(jìn)行遺傳物質(zhì)復(fù)制 就有可能發(fā)生基因突變 真核生物的基因突變一般發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期DNA復(fù)制的過程中 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 引起基因突變的因素及其作用的大致機(jī)理 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特別提醒 體細(xì)胞的突變可在當(dāng)代表現(xiàn) 生殖細(xì)胞的突變?cè)诋?dāng)代不表現(xiàn) 體細(xì)胞突變可通過無性生殖遺傳給后代 顯性突變 a A 一旦發(fā)生即可表現(xiàn) 但通常不能穩(wěn)定遺傳 隱性突變 A a 一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 二 自然狀態(tài)下基因重組的類型 特別提醒無論是自由組合型還是交叉互換型 基因重組都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 無性生殖過程中不發(fā)生基因重組 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 三 基因突變和基因重組的區(qū)別與聯(lián)系 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題型一基因突變的實(shí)質(zhì) 例1 在白花豌豆品種栽培園中 偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株 推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果 為了確定該推測是否正確 應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中 A 花色基因的堿基組成B 花色基因的DNA序列C 細(xì)胞的DNA含量D 細(xì)胞的RNA含量解析 DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換 增添和缺失 而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 叫基因突變 所以要檢測是否是基因突變 應(yīng)該檢測DNA的堿基對(duì)是否發(fā)生了替換 增添和缺失 答案 B 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 反思領(lǐng)悟基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換 增添和缺失 而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題型二基因突變與基因重組的比較 例2 基因的隨機(jī)重組和配子形成過程中的基因突變分別發(fā)生在 分裂間期DNA復(fù)制過程 有絲分裂形成子細(xì)胞的過程 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂前期 配子受精形成合子的過程A B C D 解析 基因重組只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂時(shí)期 包括四分體中非姐妹染色單體的交叉互換和后期非同源染色體的自由組合 而配子形成過程中的基因突變發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期DNA的復(fù)制過程中 答案 D 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 反思領(lǐng)悟基因突變的時(shí)間是間期DNA復(fù)制時(shí) 基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期 知識(shí)梳理 典例透析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究方法 能力展示 探究人工誘變方法及其在育種中的應(yīng)用人工誘變是指利用物理或化學(xué)因素處理生物 使它發(fā)生基因突變 2 特點(diǎn) 1 提高變異頻率 使后代性狀較快穩(wěn)定 2 大幅度改良某些性狀 3 誘發(fā)產(chǎn)生的變異有利的不多 必須處理大量實(shí)驗(yàn)材料 知識(shí)梳理 典例透析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究方法 能力展示 淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn) 為了提高酶的產(chǎn)量 請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn) 利用誘變育種方法 獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株 提示 生產(chǎn)菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上 隨著生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉 在菌落周圍形成透明圈 步驟 第一步 將培養(yǎng)好的菌株分為兩組 一組用一定劑量的誘變劑處理 另一組不處理作對(duì)照 第二步 制備含淀粉的固體培養(yǎng)基 第三步 把誘變組和對(duì)照組的菌株分別接種于多個(gè)含淀粉的固體培養(yǎng)基上 相同條件下培養(yǎng) 第四步 比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小 選出透明圈變大的菌株 知識(shí)梳理 典例透析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究方法 能力展示 根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點(diǎn)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果 答案 由于誘發(fā)突變率低 誘變組中絕大多數(shù)菌落周圍的透明圈大小與對(duì)照組相同 由于誘發(fā)突變的不定向性 誘變組中極少數(shù)菌落周圍的透明圈與對(duì)照組相比變大或變小