高中第1节 基因突变和基因重组优秀ppt课件

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1.通过分析材料，逐步构建基因突变和基因重组的概念，在相关科学事实资料分析论证过程中发展演绎与推理的科学思维。2.在理解由基因突变、基因重组等引起的变异可以遗传的基础上，逐步形成结构与功能相适应等生命观念，阐释遗传遗传信息的改变在生物变异中的意义。3.通过学习基因突变和基因重组与生产生活的联系，认同科学、健康、文明的生活方式，并解释其原理。
我国早在1987年就利用返回式卫星进行太空育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。太空育种的生物学原理是什么？
材料：1904年，一位美国医生发现一名病情特别严重的贫血患者。经检查，与一般贫血患者不同，该患者的红细胞呈镰刀状，而正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，这种病后来被称为镰状细胞贫血。缺氧不严重时，患者的红细胞为镰状；缺氧严重时，红细胞破裂，造成严重贫血，甚至丧失生命。
观察并比较课本81页图5-2正常人和患者的氨基酸序列图有何不同？
正常：- -谷氨酸-赖氨酸-患病：- -谷氨酸-赖氨酸-
根据基因表达相关知识的学习，蛋白质的合成需要几个阶段？每个阶段的模板分别是什么？
转录和翻译，转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNA
研究发现，患者血红蛋白的这个氨基酸变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解，请完成图解。想一想这种疾病是因为基因中的碱基发生何种变化引起？这种病能否遗传？怎样遗传？
减数分裂产生有性生殖细胞后，致病基因通过受精作用遗传给下一代。
如果基因中发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？
氨基酸序列会改变，蛋白质的结构改变，从而性状改变。
比较：以上三种形式的基因突变，对蛋白质的影响如何呢？
只改变1个氨基酸或不改变
不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列
不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列
基因突变不一定导致生物性状的改变主要原因：
①突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。
基因突变一定会导致生物性状改变吗？
③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。
②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。
1.关于基因突变是否可以遗传，有下列说法，其中不正确的是（ ）A．若发生在配子形成过程中，可以通过有性生殖遗传给后代B．若发生在体细胞中，一定不能遗传C．若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞D．人类Y染色体上的基因突变，只能传给男性
2．如果一个基因的中部缺失了一个碱基对，不可能的后果是（ ）A．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止C．没有蛋白质产物D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
概念 发生时间
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。
通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
结果 遗传特性
若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。特殊情况：植物体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传。
癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。我们以结肠癌（如图）为例来探讨细胞的癌变。
原癌基因主要负责调解细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症/癌变机理一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
癌细胞有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞。癌细胞的特点①能够无限增殖（正常细胞只能分裂50-60次）②形态结构发生显著变化。③表面发生变化（细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移）
致癌因子①物理致癌因子：主要指辐射，如紫外线、X射线。②化学致癌因子：无机化合物，如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机化合物，如联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等。③病毒致癌因子：致癌病毒能够引起细胞发生癌变，主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列。
癌症的预防与治疗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。
央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而能够聚集辐射，辐射对人的危害很大，可能导致基因突变。下列选项叙述正确的是（ ）A．基因突变可能造成某个基因的缺失B．环境所引发的变异可能为可遗传变异C．辐射能导致人体遗传物质发生定向改变D．碱基对的替换，增添和缺失都是辐射引起的
有哪些因素可以导致基因突变呢？
材料：1927年，美国遗传学家缪勒发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年，又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结论。
1986年4月26日凌晨，位于苏联乌克兰加盟共和国首府基辅以北130公里处的切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，周围环境受到严重污染，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。有研究表示，该地区许多树木都出现了十分反常的形态，畸形婴儿的出生率升高，参与清理现场的工人中，有很多人残废，还有很多人死于癌症。
亚硝酸盐是亚硝胺类化合物的前体物质。亚硝酸盐广泛存在于自然界环境中，尤其是在食物中。例如蔬菜中亚硝酸盐的平均含量大约为4毫克/千克，肉类约为3毫克/千克，蛋类约为5毫克/千克，而豆粉的平均含量可达10毫克/千克，咸菜中的平均含量也在7毫克/千克以上。在人们日常膳食中，绝大部分亚硝酸盐在人体内像“过客”一样随尿排出体外，只是在特定条件下才转化成亚硝胺。所谓特定条件，包括酸碱度、微生物和温度。所以，通常条件下膳食中的亚硝酸盐不会对人体健康造成危害，只有过量摄取，体内又缺乏维生素C的情况下，才会对人体引起危害。此外，长期食用亚硝酸盐含量高的食品，有可能诱发癌症。大量的动物实验已确认，亚硝胺是强致癌物，并能通过胎盘和乳汁引发后代肿瘤。同时，亚硝胺还有致畸和致突变作用。人群中流行病学调查表明，人类某些癌症，如胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌和膀胱癌等可能与亚硝胺有关。由不致癌性的亚硝酸与二级胺在ph2－4的正常胃酸条件下生成亚硝酸胺。亚硝酸胺可以在人体中合成，是一种很难完全避开的致癌物质。实验证明，维生素C有抑制亚硝酸胺合成的功能。与上皮细胞分化密切相关的维生素C亦有抑癌作用，因此每天多吃胡萝卜和西红柿是非常有益的。
自发突变：自然条件下，由于DNA复制发生错误而自发产生。诱发突变（提高突变频率）①物理因素：X射线，激光等②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等
1、普遍性：在生物界普遍存在。无论是病毒，原核生物和真核生物都会发生基因突变。2、随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在不同的DNA分子，也可以发生在同一个DNA分子的不同部位。3、不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。4、低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低（105~108→1）。5、多害少利性：多数突变对生物体有害。
下列关于基因突变特点的说法中，正确的是（ ）①对某种生物而言，在自然状态下基因突变的频率是很低的②基因突变在生物界中是普遍存在的③所有的基因突变对生物体都是有害的④基因突变是不定向的⑤基因突变只发生在某些特定的条件下A．①②③B．③④⑤C．①②④D．②③⑤
基因突变对生物体的关系①有害突变：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、耐寒性突变、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，为生物的进化提供了丰富的原材料。
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：减数分裂时期（减Ⅰ）
猫由于基因重组而产生的毛色变异
类型一：基因的自由组合发生时期：减数第一次分裂后期现象：非同源染色体自由组合结果：非等位基因自由组合
类型二：基因的交叉互换发生时期：减数第一次分裂前期现象：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换结果：等位基因之间发生交叉互换
基因重组的特点：①只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状产生。②发生在有性生殖的遗传中。③亲本杂合度越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代类型越多
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。意义：基因重组是生物变异的来源之一，是生物多样性的原因之一，对生物的进化具有重要意义。