高中生物第四章遗传的分子基础第四节基因突变和基因重组第1课时课件苏教版必修2
48页1、,第1课时 基因突变和基因重组,第四章 第四节 基因突变和基因重组,学习导航 1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因,说出基因突变的概念和方式。 2.结合具体实例,简述基因突变的原因、特点及意义。 3.结合减数分裂的过程,简述基因重组的概念、方式及意义。 重难点击 基因突变和基因重组的比较。,课堂导入 图中的情景用英语表达为:THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐在草席上),几位同学抄写时出现了不同的错误,如下: (1)THE KAT SAT ON THE MAT (2)THE HAT SAT ON THE MAT (3)THE CAT ON THE MAT 将其翻译成中文,和原句相比意思是否改变了? 据此可知,个别字母的替换或者缺少,句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化,生物体的性状会发生怎样的改变呢?这些变化可能对生物体产生什么影响?,一、基因突变的实例,当堂检测,二、基因突变的原因、特点和意义,内容索引,三、基因重组,一、基因突变的实例,基础梳理,1.镰刀型细胞贫血症 (1)致病机理,溶血性,正常,异常,直接原因:谷氨酸
2、 。 根本原因:基因中碱基对 (2)结论:镰刀型细胞贫血症是由于基因的 改变而产生的一种遗传病。 2.基因突变的概念:由DNA分子中发生 的增添、 和 等引起的 的改变。 3.基因突变对后代的影响 (1)若发生在 中,将遵循遗传规律传递给后代。 (2)若发生在 中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变时,可通过 进行传递。,缬氨酸,一个碱基对,碱基对,缺失,替换,基因结构,配子,体细胞,无性繁殖,1.结合下列实例分析生物变异的类型: (1)在北京培育的优质北京甘蓝品种,叶球最大的有3.5 kg,当引种到拉萨后,由于昼夜温差大、日照时间长、光照强,叶球可重达7 kg左右。但再引回北京后,叶球又只有3.5 kg。上述甘蓝品种的引种过程中,有没有变异现象的发生?如果有,这种变异性状能稳定地遗传给子代吗?为什么?,答案 有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代,因为遗传物质没有变化。,问题探究,答案,答案 遗传物质发生了改变。,(2)某种一直开红花的植物,某代出现了一株开紫花的植株,而且这株紫花植物的后代仍然开紫花,可能的原因是什么?,答案 不可遗传的变异:由外界环境的影响引起,遗
3、传物质并没有发生变化; 可遗传的变异:由遗传物质改变引起的变异,包括基因突变、基因重组和染色体变异。,(3)据此,生物变异的类型有哪些?,答案,2.下图是基因突变的几种类型,请分析回答下面问题:,答案 脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。,(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗?,答案,答案 DNA分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列顺序改变,从而导致基因突变。,(2)研究表明,上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期,结合DNA分子的结构特点和复制过程, DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么?,答案,答案 分别发生了碱基对的增添、替换和缺失,其中发生碱基对的替换时,影响范围较小,一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸;发生碱基对的增添和缺失时,影响范围较大,影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。,(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化? 哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些?为什么?,答案,知识整合,生物的变异分为:由外界环境的影响引起的,遗传物质并没有发生
4、变化的不可遗传的变异;由遗传物质改变引起的可遗传的变异,包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变在光学显微镜下不能观察到,在三种方式中,发生替换时影响范围较小。,拓展应用,1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是,答案,解析,A.处插入碱基对GC B.处碱基对AT替换为GC C.处缺失碱基对AT D.处碱基对GC替换为AT,解析 根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的。1 169位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG。推知该基因发生的突变是处碱基对AT被替换为GC。,2.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能的后果是 A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化,答案,解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对,该基因仍然能表达,但是表达产物(蛋白质)的
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