《基因突变和基因重组》基因突变及其他变异PPT课件.pptx
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- 基因突变和基因重组 基因突变 基因 重组 及其 变异 PPT 课件
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1、第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组1.阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。2.说出细胞癌变和基因突变的关系。3.简述基因重组的概念、类型及意义。1.生命观念:结构与功能观,理解基因突变和基因重组引发的可遗传变异。2.社会责任:基于对癌变机理的了解,积极宣传癌症的预防与治疗。课标要求素养要求内容索引一、基因突变的实例和概念二、基因突变的原因、特点及意义随堂演练 知识落实三、基因重组01一、基因突变的实例和概念JI YIN TU BIAN DE SHI LI HE GAI NIAN基础梳理 夯实教材基础1.镰状细胞贫血(1)致病机理溶血性正常正常直接原因:血红蛋白分子中谷氨酸缬氨酸
2、。替换为(2)病理诊断:镰状细胞贫血是由于基因的 改变引起的一种遗传病,是基因通过控制 的结构,控制生物性状的典例。2.基因突变的概念:DNA分子中发生碱基的 ,而引起的基因碱基序列的改变。3.基因突变的遗传性:基因突变若发生在 中,则可以遵循遗传规律传递给后代;若发生在 中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过 生殖遗传。一个碱基对蛋白质直接替换、增添或缺失配子体细胞无性4.细胞的癌变(1)根本原因 基因或 基因发生突变,导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞。(2)相关基因的作用原癌基因:主要负责调节 ,控制 的进程。抑癌基因:主要抑制细胞 。(3)癌细胞的特征能够
3、增殖,发生显著变化,细胞膜上的 等物质减少,细胞之间的 显著降低,容易在体内分散和转移,等等。原癌抑癌细胞周期细胞生长和增殖不正常的增殖无限形态结构糖蛋白黏着性(1)下图表示双链DNA分子上的若干片段,请据图判断:正误判断 矫正易混易错 基因1非基因片段基因2DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的DNA碱基序列的改变,叫作基因突变()基因突变改变了基因的数量和位置()基因突变的结果一定是产生等位基因()基因突变在显微镜下不可见()(2)癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞容易扩散并无限增殖()深化探究 解决问题疑难探究基因突变对氨基酸序列、蛋白质性状的影响1.请分析基因突变对氨基酸序列的影
4、响碱基影响范围对氨基酸序列的影响替换_一般只改变_个氨基酸或_氨基酸序列增添_一般不影响插入位置_的序列,而影响插入位置_的序列缺失_一般不影响缺失位置_的序列,而影响缺失位置_的序列小一不改变大前后大前后2.(1)碱基发生替换时,出现哪种情况会对蛋白质的相对分子质量影响较大?提示当突变后的基因转录的mRNA上终止密码位置发生改变(提前或延后出现)。(2)碱基发生增添或缺失时,增添或缺失多少个碱基对蛋白质的相对分子质量影响最小?提示3个。3.基因突变可改变生物性状的原因:(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。肽链不能合成肽链延长肽链缩短肽链中氨基酸改变,导致蛋白质的功能改变4.基因突变不一定
5、导致生物性状改变的原因:(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸基因突变若为隐性突变,如AAAa,不会导致性状的改变改变蛋白质中个别氨基酸,但蛋白质的功能不变基因突变的“一定”和“不一定”归纳总结(1)基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,病毒和原核生物基因突变产生的是一个新基因,而不是等位基因。(4)基因突变不一定都能遗传给
6、后代。基因突变如果发生在有丝分裂过程中,一般不能遗传,但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。基因突变如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。02二、基因突变的原因、特点及意义JI YIN TU BIAN DE YUAN YIN、TE DIAN JI YI YI基础梳理 夯实教材基础1.原因(1)外因物理因素:如 等 :如亚硝酸盐、碱基类似物等生物因素:如某些病毒的遗传物质等紫外线、X射线化学因素(2)内因:DNA 偶尔发生错误等。复制2.特点(1):在生物界中普遍存在。(2):可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位。(3)不定向性:一个
7、基因可以发生不同的突变,产生一个以上的 ,突变方向和环境 明确的因果关系。(4)低频性:在自然状态下,基因突变的频率 。普遍性随机性等位基因没有很低3.意义(1)对生物体来说,基因突变有的是 的,有的是 的,还有的是 的。(2)基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的 ,为生物的进化提供了丰富的 。有害有利中性根本来源原材料(2)基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位,这体现了基因突变的不定向性()(1)基因突变的方向是由环境决定的()正误判断 矫正易混易错解析基因突变具有不定向性,突变方向与环境没有明确的因果关系。解析题述体现了
8、基因突变的随机性。(3)一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,这体现了基因突变的随机性()解析题述体现了基因突变的不定向性。深化探究 解决问题疑难基因突变易发生在什么时期?为什么易发生在该时期?提示基因突变易发生在细胞分裂前的间期。因为DNA复制时,先解旋为单链,单链DNA的稳定性会大大降低,极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变。03三、基因重组JI YIN CHONG ZU基础梳理 夯实教材基础1.概念:基因重组是指在生物体进行 的过程中,的基因的重新组合。2.类型(1)交换型减数分裂四分体时期(减数分裂前期),由于同源染色体上的等位基因随着_ 之间的互换而发生交换,导
9、致 上的基因重组。(2)自由组合型减数分裂后期,由于 的自由组合,使 上的_自由组合。有性生殖控制不同性状非姐妹染色单体染色单体非同源染色体非同源染色体非等位基因3.意义意义基因重组能够产生 多样化的子代,是生物变异的来源之一,对生物的_具有重要意义。基因组合进化(2)一对同源染色体可能存在基因重组()(3)基因重组会产生新的性状()(1)基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关()正误判断 矫正易混易错解析基因重组发生在控制不同性状的基因之间,即两对及两对以上的基因之间。Aa在遗传时,后代出现的新类型来源于基因分离。(4)基因重组在显微镜下是可见的()解析基因突变会产生新基因,从
10、而产生新性状;基因重组只会产生新的基因型,从而产生新的性状组合。解析基因重组是发生在分子水平的变异,显微镜下不可见。(5)基因重组产生的新的基因型不一定会表达为新表型()深化探究 解决问题疑难下图分别代表基因重组的两种类型,请分析回答下列问题:1.图中发生重组的分别是什么基因?提示互换过程中是染色单体上的基因发生重组。自由组合过程中是非同源染色体上的非等位基因发生重组。2.从配子的角度分析,上述两种类型的基因重组有什么共同点?提示都使产生的配子种类多样化。3.精子与卵细胞随机结合过程中进行基因重组吗?受精作用的意义是什么?提示不进行。重组性状要在后代中表现出来,一般要通过精子与卵细胞结合产生新
11、个体来实现。归纳总结项目基因突变基因重组变异实质基因碱基序列发生改变控制不同性状的基因重新组合时间主要发生在细胞分裂前的间期(有丝分裂间期,减数分裂前的间期)减数分裂四分体时期和减数分裂后期原因DNA分子复制时,在外界因素或自身因素的作用下,引起的碱基的改变(替换、增添或缺失)同源染色体的非姐妹染色单体间交换,以及非同源染色体之间自由组合可能性可能性小,突变频率低普遍发生在有性生殖过程中,产生的变异多适用范围所有生物都可发生,包括病毒,具有普遍性通常发生在真核生物的有性生殖过程中结果产生新的基因和基因型产生新的基因型意义是新基因的产生途径,是生物变异的根本来源,为生物进化提供原材料是生物变异的
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