高中生物必修2（新教材同步课件）5.1 基因突变和基因重组

5 1基因突变和基因重组 普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中 给予充足的阳光和水分 结出的是粒多饱满的种子 但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子 不可遗传的变异 通过美容手术 纹成弯弯的柳叶眉 这种柳叶眉能遗传吗 为什么 不可遗传的变异 太空椒 经过太空遨游 也就是经过辐射的 和普通椒相比 太空椒具有明显的优势 果实肥大 把其种子下去后结出的仍是太空椒 可遗传的变异 课堂总结 基因突变 拓展 基因突变与性状间的关系基因突变与蛋白质结构间的关系 不遗传的变异 改变 来源 基因突变 染色体变异 基因重组 环境条件 可遗传的变异 诱因 概念 原因 特点 时间 结果 意义 太空椒 镰状红细胞 正常红细胞 新课导入 一 基因突变的实例 TA AU 根本原因 直接原因 知识海洋 DNA分子中发生碱基的替换 增添或缺失 而引起的基因碱基序列的改变 叫作基因突变 知识海洋 概念 原因 特点 时间 结果 意义 自然界中 一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如图所示 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是 A 突变基因1和2为一个碱基的替换 突变基因3为一个碱基的增添B 突变基因2和3为一个碱基的替换 突变基因1为一个碱基的增添C 突变基因1为一个碱基的替换 突变基因2和3为一个碱基的增添D 突变基因2为一个碱基的替换 突变基因1和3为一个碱基的增添 A 应用探究 2 细胞的癌变 结肠癌发生的原因 正常细胞染色体上的原癌基因和抑癌基因发生突变 导致正常细胞的生长和分裂失控而变为癌细胞 原癌基因抑癌基因 正常细胞 致癌因子 突变 细胞癌变 外因 内因 知识海洋 1 在适宜条件下 能够无限增殖 癌细胞的主要特征 2 癌细胞的形态结构发生显著变化 3 癌细胞的表面发生了变化细胞膜上的糖蛋白等物质减少 使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低 容易在体内分散和转移 健康生活提示 1 不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果 2 咸菜 咸肉等食物中含有致癌物质亚硝酸盐 应少吃 3 做米饭 煮粥之前要把米淘洗干净 以减少霉变对身体的损害 4 熏烤的鱼 肉 香肠等食物中含有致癌物质 应少吃 5 多吃富含纤维素的食物 如芹菜 韭菜 鲜枣 红薯等 6 炒菜时油不要放得太多 研究表明 乳腺癌 大肠癌 卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关 知识海洋 口腔癌好发于舌头 牙龈 颊等部位 其发生常与p16NK4a等多个阻止细胞不正常增殖的基因中片段缺失导致的功能缺陷直接相关 癌细胞在氧充足的条件下主要还是通过无氧呼吸获取能量 下列有关叙述中错误的是 A 正常细胞与癌细胞的遗传物质相同 但表达的基因不完全相同B 癌细胞的细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白的数量明显多于正常细胞C p16NK4a基因属于抑癌基因D 长期食用发霉食品 焦虑的情绪等都会增加患癌风险 A 应用探究 二 基因突变的原因 诱发突变 外因 自发突变 内因 知识海洋 DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生 1 物理因素 各种射线和激光等 2 化学因素 能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质 如亚硝酸盐 碱基类似物等 3 生物因素 包括病毒和某些细菌等 1 基因突变的时间 时间 主要发生在间期 A 有丝分裂前间期 B 减数分裂前间期 体细胞 生殖细胞 中可以发生基因突变 但一般不能传给后代 中也可以发生基因突变 可以通过受精作用直接传给后代 知识海洋 资料一 阅读课本P83 基因突变具有普遍性 所有生物 白化苗 高产青霉菌株 2 基因突变的特点 资料二 基因突变具有随机性 任何时期 任何细胞 DNA的任何部位 资料三 能产生一个或一个以上的等位基因 基因突变是不定向的 基因突变的频率很低 资料四 有害的基因突变 畸形的雏鸭 人类的并指 唇裂 大多数突变是有害的 资料五 高产大豆高产青霉菌株 有利的基因突变 三 基因突变的特点和意义 基因突变的特点 1 普遍性 2 不定向性 3 低频性 4 随机性 5 多害少利性 基因突变的意义 基因突变是生物变异的根本来源 为生物进化提供了丰富的原材料 基因突变的应用 诱变育种 知识海洋 1 多选 下列关于基因突变特点的说法正确的是 A 无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变B 基因突变的频率很低 突变的方向与环境并无明确的因果关系C 基因突变对生物的生存往往是有利的D X射线的照射不会影响基因的突变率 但会引起基因的定向改变E 大豆的除草剂敏感型突变成抗性型 则再经诱变不可能恢复为敏感型F 基因突变的随机性体现在一个基因可突变成多个等位基因 AB 应用探究 2 如图所示 a b c表示一条染色体上相邻的3个基因 m n为基因间的间隔序列 下列相关叙述正确的是 C 应用探究 纯种黄色圆粒豌豆 纯种绿色皱粒豌豆 黄色圆粒豌豆 P F1 F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 出现两种新的组合类型 新课导入 1 概念 在生物体进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合 知识海洋 四 基因重组 A A A A a a a a B B B B b b b b 4 结果 控制不同性状的基因重新组合 不产生新基因 可形成新的基因型 出现重组类型 5 意义 通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源 对生物进化具有重要意义 3 发生时期 有性生殖减数分裂过程中 知识海洋 2 类型 基因工程 1 经典题 下列过程中存在基因重组的是 A B C D B 应用探究 2 下列与基因重组有关的叙述正确的是 A 有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因重组B 受精过程中不同基因型的雌雄配子随机结合属于基因重组C 雌果蝇X染色体上的基因经减数分裂能产生重组型配子D 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果E 联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合F 基因型为Aa的个体自交 因基因重组而导致子代性状分离 C 应用探究 生物育种 我国是最早养殖和培育金鱼的国家 知识海洋 五花鱼 朝天泡眼 知识海洋 知识海洋 针对不同的育种目标选择最佳育种方案 知识海洋 针对不同的育种目标选择最佳育种方案 填空回答下列问题 1 水稻杂交育种是通过品种间杂交 创造新变异类型而选育新品种的方法 其特点是将两个纯合亲本的 通过杂交集中在一起 再经过选择和培育获得新品种 2 若这两个杂交亲本各具有期望的优点 则杂交后 F1自交能产生多种非亲本类型 其原因是F1在 形成配子过程中 位于 基因通过自由组合 或者位于 基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合 3 假设杂交涉及n对相对性状 每对相对性状各受一对等位基因控制 彼此间各自独立遗传 在完全显性的情况下 从理论上讲 F2表现型共有 种 其中纯合基因型共有 种 杂合基因型共有 种 应用探究 优良性状 优良 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位 减数分裂 3n 2n 2n 2n 基因 对比基因突变与基因重组 课堂总结 1 基因突变一定会引起性状的改变吗 思考 2 碱基对的几种改变方式 对生物性状的影响程度都一样吗 DNA 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 mRNA TAAGCG ATTCGC 碱基替换 精氨酸 若DNA碱基对替换 是否一定引起蛋白质结构的改变 DNA 异亮氨酸 精氨酸 天冬氨酸 mRNA TTGGCG AACCGC 碱基替换 精氨酸 DNA 苏氨酸 丙氨酸 mRNA 异亮氨酸 精氨酸 碱基缺失 ATACCGC TAGGCG TATGGCG DNA ATCCGC mRNA 正常 碱基增添 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 脯氨酸 显性纯合子可能突变成杂合子 AA Aa 基因突变通常会引起生物性状的改变 但并不是一定引起生物性状的改变 因为 一种氨基酸可能有几种密码子 密码子简并性 总的来说 碱基对的替换相对于另两种突变情况 对生物性状的影响是最小的 1基因突变一定会引起性状的改变吗 思考