5.1基因突變和基因重組第1課時(shí)課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

歡迎大家預(yù)習(xí)自測(cè)：1.DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的DNA堿基序列的改變，叫作基因突變()2.基因突變改變了基因的數(shù)量和位置()3.病毒、大腸桿菌及動(dòng)、植物都可發(fā)生基因突變()4.基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不可見()5.能用光學(xué)顯微鏡檢測(cè)基因突變和鐮狀細(xì)胞貧血癥()6.基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代()×√×√√×第五單元第1節(jié)基因突變和基因重組第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引起基因中堿基序列的改變。2.概述基因突變產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)和意義。探究一.基因突變的實(shí)例一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換了。1.圖中氨基酸發(fā)生了什么變化？——鐮狀細(xì)胞貧血探究任務(wù)一：看課本資料完成P81思考·討論。直接原因探究一.基因突變的實(shí)例正常谷氨酸異常纈氨酸AUAT3.完成圖解。谷氨酸的密碼子：GAA、GAG纈氨酸的密碼子：GUA、GUC、GUA、GUG4.鐮狀細(xì)胞貧血的根本原因？5.想一想這種疾病能否遺傳?怎樣遺傳?6.如果這個(gè)基因發(fā)生堿基的增添或缺失，氨基酸序列是否也會(huì)改變？所對(duì)應(yīng)的性狀呢？2.判斷mRNA的轉(zhuǎn)錄是以DNA的哪條鏈為模板？根本原因：基因中堿基對(duì)突變?yōu)門=ATA=

能，是親代通過生殖過程把基因傳給子代的。會(huì)發(fā)生改變，所對(duì)應(yīng)性狀一般也會(huì)改變?！牋罴?xì)胞貧血【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖表示W(wǎng)NK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A．②處堿基對(duì)A－T替換為T－AB．②處堿基對(duì)A－T替換為G－CC．④處堿基對(duì)G－C替換為U－AD．④處堿基對(duì)G－C替換為T－AB探究一.基因突變的實(shí)例1、基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。2、時(shí)期：基因突變主要發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期因?yàn)镈NA復(fù)制時(shí)，先解旋為單鏈，單鏈DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大降低，極易受到外界因素的干擾而發(fā)生堿基的改變探究一.基因突變的實(shí)例若發(fā)生在基因間區(qū)不屬于基因突變基因1基因2基因3基因4探究任務(wù)三：1、DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添和缺失是否一定導(dǎo)致基因突變?為什么?2、基因突變是否一定遺傳給下一代？基因突變發(fā)生在配子中發(fā)生在體細(xì)胞中將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代一般不能遺傳有些植物(無性繁殖的生物)的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。馬鈴薯和香蕉在體細(xì)胞發(fā)生基因突變后，可以通過無性繁殖方式如扦插、壓條等，將突變基因傳遞給后代。這種無性繁殖方式不需要經(jīng)過減數(shù)分裂和受精過程，直接由母體的一部分形成新個(gè)體，從而保留了突變基因?。探究任務(wù)三：探究一.基因突變的實(shí)例3、基因突變之后，編碼的氨基酸序列一定發(fā)生改變嗎？原因？4、小組探究基因突變的3種類型對(duì)生物性狀影響的大?。坎灰欢?。由于密碼子的簡(jiǎn)并性，氨基酸序列不一定改變密碼子的簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子GUGCA纈氨酸組氨酸CCUGAAAAAGGGGGUUCCC亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸谷氨酰胺脯氨酸天冬氨酸絲氨酸終止探究一.基因突變的實(shí)例探究任務(wù)三：堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換只改變

個(gè)氨基酸的種類或

。替換的結(jié)果也可能使肽鏈

。增添插入位置

不影響，影響插入位置

的序列①增添或缺失的位置越

，對(duì)肽鏈的影響越大；②增添或缺失的堿基數(shù)是

，則一般僅影響個(gè)別氨基酸缺失缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列小合成終止前后靠前大大1不改變3的倍數(shù)小組合作探究【典型2】結(jié)腸癌是常見的消化道惡性腫瘤，如圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的示意圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．原癌基因是結(jié)腸癌發(fā)病的致病基因B．抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖C．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果D．癌細(xì)胞具有無限增殖、容易分散和轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)A探究一.基因突變的實(shí)例——細(xì)胞癌變探究一.基因突變的實(shí)例探究任務(wù)二：閱讀教材P82頁，對(duì)結(jié)腸癌的發(fā)病機(jī)理進(jìn)行探究，完成“思考·討論”。正常結(jié)腸上皮細(xì)胞抑癌基因Ⅱ突變抑癌基因Ⅰ突變抑癌基因Ⅲ突變癌癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移原癌基因突變1.從基因的角度看結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？3.根據(jù)圖示推測(cè)癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比具有哪些明顯特點(diǎn)？4.在日常生活中，我們應(yīng)當(dāng)怎樣預(yù)防癌癥？——細(xì)胞癌變探究任務(wù)三1、閱讀材料1，探究基因突變的原因？材料1：基因突變是如何產(chǎn)生的呢？1927年，美國(guó)遺傳學(xué)家繆勒（H.J.Muller,1890-1967）發(fā)現(xiàn)，用X射線照射果蠅,后代發(fā)生突變的個(gè)體數(shù)大大增加。同年，又有科學(xué)家用X射線和Y射線照射玉米和大麥的種子，也得到了類似的結(jié)果。此后，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素、化學(xué)因素和生物因素。例如，紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸鹽、堿基類似物等能改變核酸的堿基；某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA，等等。但是，在沒有這些外來因素的影響時(shí)，基因突變也會(huì)由于DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等原因自發(fā)產(chǎn)生。①物理因素②化學(xué)因素③生物因素探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義內(nèi)因：DNA復(fù)制錯(cuò)誤，自發(fā)產(chǎn)生的基因突變外因：探究任務(wù)三閱讀材料2，探究基因突變的特點(diǎn)：

材料2：自然界中誘發(fā)基因突變的因素很多，而且基因突變也會(huì)自發(fā)產(chǎn)生，因此，基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘?。由于DNA堿基組成的改變是隨機(jī)的、不定向的，因此，基因突變具有隨機(jī)性和不定向性。基因突變的隨機(jī)性，表現(xiàn)為基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期;可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，以及同一個(gè)DNA分子的不同部位。基因突變具有不定向性，表現(xiàn)為一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。

在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。據(jù)估計(jì)，在高等生物中，105~108個(gè)生殖細(xì)胞中，才會(huì)有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義2、基因突變的特點(diǎn)：①普遍性②隨機(jī)性③不定向性④低頻性⑤多害少利性實(shí)例：乳糖耐受突變

乳糖耐受突變，使人類得以消化牛奶，這一較為年輕的突變大約出現(xiàn)在1萬年前的土耳其。這一突變?cè)跉W洲傳播得較為廣泛，因?yàn)橹袞|人馴化了山羊和奶牛，增加了營(yíng)養(yǎng)來源，并且把山羊和奶牛帶到歐洲，長(zhǎng)期飲用乳品選擇出了這一優(yōu)勢(shì)基因突變，使很多歐洲成人也能分泌乳糖分解酵素，現(xiàn)在90%以上的歐洲人把乳品作為日常飲用品。但是，亞洲和非洲中的非高加索人種，擁有這一“有益”突變的人并不多，大部分人群繼續(xù)呈現(xiàn)對(duì)乳糖的不耐受。⑤多害少利性探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義探究任務(wù)三：材料3：鐮刀型細(xì)胞貧血主要流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個(gè)鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的個(gè)體(Aa)，在含氧量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀，因?yàn)樵搨€(gè)體能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白，并對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。1.閱讀材料3，從生物個(gè)體的角度講，怎么判斷基因突變是否有利？2.從進(jìn)化的角度講，基因突變產(chǎn)生什么？為進(jìn)化提供什么？基因突變對(duì)生物的生存是否有利，往往取決于生物生存的環(huán)境。基因突變的意義：基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，

為生物進(jìn)化提供豐富的原材料【典例2】下列有關(guān)基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A．只有進(jìn)行有性生殖的生物才能發(fā)生基因突變B．基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期C．基因突變是生物進(jìn)化的重要因素之一D．誘變獲得的突變體可能只有少數(shù)可以滿足人類需要【針對(duì)訓(xùn)練2】下列有關(guān)基因突變的敘述，不正確的是()A．在沒有誘變因子的情況下，基因突變