人教版高中生物高一必修二51基因突变和基因重组课件共18张ppt

第1节基因突变和基因重组第五章一、基因突变的原因、特点和意义1、原因：种类举例外因____因素________、X射线等____因素亚硝酸、碱基类似物等生物因素________等内因①_______________偶尔发生错误②DNA的碱基组成发生改变物理紫外线化学某些病毒DNA分子复制2、特点（连线）①普遍性a、可向不同的方向发生突变、产生一个以上的等位基因②随机性b、基因突变的频率是很低的③不定向性c、基因突变大多是有害的④低频性d、在任何时期、任何细胞和任何DNA分子上都可发生⑤多害少利性e、各种生物都可发生二、基因重组1、概念：（1）发生过程：生物体进行________的过程中。（2）实质：控制________的基因的重新组合。有性生殖不同性状类型时期发生范围自由组合型________________________染色体上的________基因交叉互换型________________同源染色体上的________随______________的交换而交换减数第一次分裂后期非同源非等位减数分裂形成四分体时期等位基因非姐妹染色单体2、类型：3、意义：基因重组是________的来源之一，对________具有重要意义。生物变异生物的进化思考：（1）基因突变是普遍存在的，为什么又说是低频的呢？（2）所有的基因突变都能遗传给后代吗？分析原因。（3）一对夫妻所生后代性状不同的主要原因是什么？提示：1、普遍性是指基因突变可以在各种生物中发生，并普遍存在于生物发育的各个时期。低频性是指在自然界中，生物基因突变的频率很低。2、不能。如发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代。3、由于基因重组产生多种多样的配子，配子间随机结合产生多样化的后代。1、镰刀型细胞贫血症的原因（1）图解：三、基因突变的实例（2）直接原因：组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，从而引起蛋白质结构的改变。（3）根本原因：由于=====TA碱基对被替换成了=====AT碱基对。（4）结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的一种遗传病，是由于基因结构发生改变而产生的。2、基因突变发生的时期基因突变一般发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。这两个时期正是DNA分子进行复制的时候，故其结构最不稳定，也最容易发生基因突变。3、基因突变的遗传特点（1）若发生于配子中，将遵循遗传规律遗传给后代。（2）若发生于体细胞中，一般不能遗传。但有些植物体细胞的基因突变，可通过无性繁殖传递。人体某些体细胞发生基因突变后，有可能会成为癌细胞。1、诱发基因突变的因素（1）基因突变的外因——易诱发基因突变并提高突变频率（见下表）四、基因突变的原因和特点基因突变的外因的分类举例作用机理物理因素紫外线、X射线以及其他辐射损伤细胞内的DNA化学因素亚硝酸、碱基类似物等改变生物体内核酸的碱基生物因素某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA等（2）基因突变的内因——自发产生基因突变DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。2、基因突变的特点（1）普遍性：基因突变在生物界中普遍存在，无论是低等生物，还是高等的动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。（2）随机性①基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；②基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上；③基因突变可以发生在同一个DNA分子的不同部位。（3）不定向性：基因突变是不定向的，一个基因可以向多个方向发生突变，形成一个以上的等位基因。例如：基因A可以突变成为a1（或a2或a3……），A、a1、a2、a3……之间也可以相互突变（如图所示）。同一个基因发生突变形成的基因之间都可以互称为等位基因。（4）低频性自然状况下，对于一种生物而言，其基因突变的频率是很低的。据估计，在高等生物中，大约105～108个生殖细胞中，才有一个生殖细胞发生基因突变。而大肠杆菌的DNA复制的错误率约为10－9，即每连续109个核苷酸才可能发生一个错误。3、基因突变的意义（1）基因突变是新基因产生的途径；（2）基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。1、基因重组的定义基因重组是指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。注意：基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型，不产生新的基因，所以不会产生新的性状，只是原有亲代的性状的重新组合。五、基因重组2、基因重组的类型（1）减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的组合——基因的自由组合；（2）减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色体交换而发生交换——染色单体上的基因重组。3、基因重组的意义（1）基因重组是生物多样性形成的原因之一。（2）基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化也非常重要。六、基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因和新的基因型，出现了新的性状不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合发生时间及原因细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起碱基对的替换、增添或缺失减数第一次分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合基因突变基因重组条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用不同个体间杂交，有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞发生可能突变频率低，但普遍存在在有性生殖中非常普遍联系都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础