人教版高中生物必修二《51基因突变和基因重组》新授课(33张)

生物界中的变异现象什么叫“生物的变异”？生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。基因突变生物的变异不可遗传的变异可遗传的变异基因重组染色体变异生物体内遗传物质没有改变生殖细胞内遗传物质的改变课堂练习1.下列变异属于可遗传变异的是（）①玉米单组自交后代出现白化苗，后代仍白化②水肥充足，玉米穗大粒多③三倍体无籽西瓜④豌豆的黄皱与绿圆类型的出现⑤旧社会妇女缠足而产生的“小足”A.①②⑤B.②④⑤C.①③④D.②③④C【思考】1、环境因素引起的变异就一定是不可遗传的变异吗？2、遗传物质发生变异就一定改变性状吗，一定是可遗传变异吗？第一节、基因突变和基因重组课堂目标1.说明镰刀型贫血症形成的原因2.能够举例说明基因突变的原因及其特点3.掌握基因突变和基因重组的区别及其意义镰刀型细胞贫血症（一）基因突变的实例资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因镰刀型细胞贫血症是由引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？ATTA替换直接原因决定谷氨酸→缬氨酸缺失ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGGCGATTAATACCGCTGGCGDNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG[探究]DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？1、概念：DNA分子中发生碱基对的____、____和_____，而引起的________的改变。增添缺失替换基因结构（二）基因突变的概念思考：1、哪一种基因突变对性状改变的几率最小？碱基对的替换2、基因突变不一定改变生物性状的原因有①一种氨基酸可能有几种密码子②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）③突变的序列是不具遗传效应的碱基序列例1.(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构；基因数量；性状。(填一定不变或一定改变或可能改变)一定改变一定不变可能改变有丝分裂间期减数第一次分裂的间期体细胞可以发生基因突变生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（三）基因突变发生的时间1.“神七”带一批种子上天进行育种，选择的是“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？2.DNA的复制发生在什么时间？分裂间期体细胞可以发生基因突变吗？生殖细胞可以发生基因突变吗？体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？（四）基因突变的原因自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。诱发突变：物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病常见突变性状：（1）在生物界普遍存在—普遍性玉米白化苗人类多指（五）基因突变有何特点短腿安康羊（中）开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期（2）生物个体发育的任何时期都可能发生—随机性①②③④⑤（3）基因突变是不定向的经诱变处理的紫色种子产生的子代种子如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料（4）突变频率低—低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。白化苗（5）大多数突变是有害的—多害性白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？有害的基因突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞高产大豆高产青霉菌株有利的基因突变基因突变的特点自然界的物种中广泛存在如：人正常色觉——色盲可发生在任何时期----个体发育的任何时期和部位自然界突变率很低：10－5-10-8(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利①普遍性:②随机性:③低频性:④多害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2----产生一个以上的等位基因基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料.（六）基因突变的意义“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？二、基因重组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。（一）基因重组的概念方式１、非同源染色体上的非等位基因自由组合2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交叉互换减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合bBBbAb和aBAB和ab（二）基因重组发生时期BbbBBb减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换意义基因重组中有无新的基因产生？有无新的基因型和表现型形成？是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。思考（三）基因重组的意义基因突变基因重组本质.发生时期发生条件基因突变和基因重组比较基因分子结构发生了改变，从而改变了遗传信息，可表达出新性状。现有非等位基因之间重新组合，产生了新的基因型配子和个体，从而使性状重新组合。遗传物质(DNA)复制过程(细胞分裂间期)有性生殖中的减数分裂过程中外部条件巨变和内部因素相互作用不同个体间杂交，有性生殖中的减数分裂基因突变基因重组适用范围发生概率意义小大生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。生物变异的丰富来源，形成生物多样性的重要原因之一，为生物进化提供了丰富的原材料。所有生物均可发生，具有普遍性。只适用于真核生物的有性生殖中的细胞核遗传1.基因突变一定会改变了生物的（）A.遗传方式B.遗传规律C.遗传信息D.遗传性状C2.若一对夫妇所生育的子女中，性状差异较多，这些变异主要来自（）A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异B3、基因突变最易发生在下列哪种细胞中（）A.洋葱表皮细胞B.人的神经细胞C.根尖生长点D.人的卵细胞C练一练A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律右图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是