高中人教版 (新课标)第1节 基因突变和基因重组教学演示ppt课件

这是一份高中人教版 (新课标)第1节 基因突变和基因重组教学演示ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了大笑话真知识，生物的变异，镰状细胞贫血，正常血红蛋白，异常血红蛋白，碱基对替换，基因的改变，蛋白质异常，根本病因，谷氨酸等内容，欢迎下载使用。
两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:你，你……,怎么回事?
为什么这种变异性状不能遗传给子代？
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。
母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.
以上都属于不可遗传的变异
生物变异类型判断关键：遗传物质是否改变
▲注意：基因中碱基序列不发生改变，有时候也可通过表观遗传影响下一代。
生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。
2.仅环境因素引起的变异一定不能遗传（ )
判断：1.环境因素引起的变异不能遗传（ )
[资料] 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰状细胞贫血症。
分析镰状细胞贫血形成的原因
①直接病因：血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。
思考：为什么患者血红蛋白的氨基酸会被取代呢？ 结合基因表达的过程进行分析其根本原因？
镰状细胞贫血形成原因分析：
编码血红蛋白的基因的碱基对发生替换
除了替换还可以发生哪些变异？
概念：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。
发生时间：主要在细胞分裂前的间期
碱基对替换一定会导致蛋白质的结构改变吗？
结论：一个碱基对的替换可引起一个氨基酸的改变或者不引起氨基酸改变
思考：碱基对的三种方式改变方式对性状的影响相同吗？
···TAGGCGGGTCATC···
···ATCCGCCCAGTAG···
若连续缺失2对碱基会怎么样呢？
增添一对、两对和三对碱基的情况呢？
···AUCCGCCCAGUAG···
思考：碱基对的三种方式改变对性状的影响相同吗？
基因突变对蛋白质的结构有哪些影响?
(1)使肽链中氨基酸种类改变。 (2)基因突变可能引发肽链不能合成。 (3)肽链延长(终止密码子延后出现)。 (4)肽链缩短(终止密码子提前出现)。以上改变会引发蛋白质结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。
基因突变一定会引起生物性状的改变吗？
1.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。2.基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。3.性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类，但并不影响该蛋白质的功能。由于性状的多基因决定，某基因的改变了，但共同作用于此性状的其他基因未改变，其性状也不会改变。
细胞内的基因突变能否遗传给后代?
结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。右图是解释结肠癌发生的简化模型。
蛋白质活性减弱或失去活性
表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的
表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡
癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因）
①适宜条件下，可无限增殖②形态结构发生显著变化③细胞膜上糖蛋白减少， 细胞间黏着性降低，容易分散和转移
癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？
自然条件下DNA复制出错自发产生突变
紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；
亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；
某些病毒如Rus肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；
①预防：远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。②诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。③治疗：手术切除、化疗和放疗等。
①原理：基因突变②常用方法： 运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子和幼苗，诱发 基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。【萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，基因突变主要发生在DNA复制】 
③优缺点  优点： 缺点：④举例：太空椒、青霉素高产菌株
提高突变率，创造生物新品种。
有利变异少，需大量处理实验材料；
我国在国际上首次完成水稻“从种子到种子”全生命周期空间培养实验
基因突变在生物界是普遍存在的。
资料1：常见突变性状 
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期细胞内不同的DNA分子上同一个DNA分子的不同部位
资料2： 基因突变可以发生在个体发育的卵裂期、胚胎期、幼年期、成年期任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。 
基因突变的频率是很低的。
几种生物不同基因的自然突变率 
基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基因，产生新的基因。
原核生物只能产生新基因
基因突变使基因的“位置”或“数目”发生改变吗？
基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置，也未改变基因数量，基因犹在，只是“以旧换新”，并非“基因缺失”。
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
资料：①金鱼具有多种不同的突变类型 ②果蝇红眼基因可以往不同方向发生突变
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因；
自然状态下，基因突变频率很低。
发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。
发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。
基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害，但有些基因突变对生物体有利。
基因突变对生物有害还是有利？
资料：对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的。还有些基因突变既无害也无益（中性突变）。有害还是有利取决于生活的环境
基因突变对生物体的意义 ①有害突变：可能破坏生物体与现有环境的协调关系。 ②有利突变：比如抗病性突变、耐旱性突变、微生物抗药性突变等。 ③中性突变：不会导致新的性状出现。
基因突变对进化的意义 ①基因突变是产生新基因的途径。 ②基因突变是生物变异的根本来源。 ③为生物的进化提供了丰富的原材料。（原有基因和突变基因为自然选择提供了材料）
“一母生九子，九子各不同”
非同源染色体上的非等位基因可自由组合。
概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
发生时期：减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）现象：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换结果：等位基因之间发生互换，导致非等位基因重新组合
杂交水稻之父 · 袁隆平
基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
R型细菌转化为S型细菌的本质：
X基因吸附在R型细菌表面
R型细菌转化成S型细菌
（1）基因重组是生物变异的主要来源
有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。
（3）基因重组为生物进化提供了原材料
（2）基因重组是形成生物多样性的重要原因
猫由于基因重组而产生的毛色变异
注意事项：四分体时期，通过同源染色体的非姐妹染色单体的互换，实现了同源染色体上的非等位基因的重组。减Ⅰ后期，通过非同源染色体的自由组合，实现了非同源染色体上的非等位基因的重组。雌雄配子的随机结合（受精作用）不是基因重组。一对等位基因不存在基因重组（2对及2对以上的等位基因）。原核细胞、病毒不进行有性生殖，不能发生基因重组。
基因结构改变,产生新的基因
不同基因重新组合,产生新的基因型
产生了新基因，出现了新性状。
不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
主要在细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基对的替换、缺失或增添
减数分裂Ⅰ四分体时期交叉互换；减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义。
突变频率低，但普遍存在
某研究团队调查了4家医院2006-2013年确诊的癌症患者1303人，其中吸烟的有823人，占患者总数的63.16%；同时他们调查健康人作为对照，在1303名健康人中吸烟的有509人，占39.06%。基于该调查结果，甲乙两人得出了不同结论。甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在着因果关系，吸烟会使肺癌患病率升高。乙认为上述调查不足以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系。只能说明二者具有较高的相关性。乙在同甲辩论时说：“吸烟的人平时都携带打火机，你能说带打火机与患肺癌之间有因果关系吗？”