資源簡介

(共23張PPT)
日本核廢水
課前導入
`
5.1
基因突變和基因重組
表現型
+
環境
基因型
=
改變
改變
改變
生物變異
不可遺傳變異
可遺傳變異
基因突變
基因重組
染色體變異
一、生物的變異（P80）
課前導入
③THE CAT ON THE MAT.
②THE HAT SAT ON THE MAT.
幾位同學在抄寫英語句子時，分別抄成了下圖中的句子。請將抄寫的句子與原句進行比較，看看意思發生了哪些變化
THE CAT SAT ON THE MAT.
貓坐在草席上。
帽子坐在草席上。
貓在草席上。
④THE LITTLE CAT SAT ON THE MAT.
小貓坐在草席上。
1.實例：鐮狀細胞貧血/鐮刀型細胞貧血癥
這種紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導致死亡。
二、基因突變（P80）
二、基因突變（P80）
正常堿基序列片段mRNA：
異常堿基序列片段mRNA：
二、基因突變（P80）
U
A
氨基酸
蛋白質
G
A
T
G
C
C
谷氨酸
纈氨酸
G
G
C
C
T
A
G
G
G
G
DNA
mRNA
根本原因
直接原因
二、基因突變（P80）
2.概念：
DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。
增添
缺失
替換
A
A
T
T
C
G
G
C
G
A
T
C
C
G
G
C
A
A
T
T
C
G
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
A
T
A
A
T
T
C
G
G
C
A
T
C
G
G
C
二、基因突變（P80）
3.發生時間：
可以發生在發育的任何時期，通常發生在DNA復制時期，即細胞分裂間期（減數第一次分裂間期和有絲分裂間期）
4.對氨基酸的影響：
堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響
替換 小 只改變1個氨基酸或不改變
增添 大 影響插入位置后的序列
缺失 大 影響缺失位置后的序列
二、基因突變（P80）
4.對性狀的影響：
基因
突變
基因堿基序列一定改變
一定產生新的基因
一定
不一定
生物的性狀不一定發生改變
①密碼子具有簡并性
②隱性突變
(AA→Aa)
原因
③能發生在基因的非編碼區
④個別氨基酸的改變不影響蛋白質的功能
二、基因突變（P80）
Q：基因突變是可遺傳的變異，那么是不是一定可以遺傳給后代呢？
①若發生在配子（減數分裂時產生）：
人體某些體細胞基因的突變，有可能發展為癌細胞。
一般不能遺傳
有些植物（無性繁殖）的體細胞發生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。
②如果基因突變發生在體細胞：
遵循遺傳規律隨配子傳遞給后代
二、基因突變（P80）
抑癌基因Ⅰ突變
原癌基因突變
抑癌基因Ⅱ突變
抑癌基因Ⅲ突變
癌
癌細胞轉移
正常結腸上皮細胞
細胞癌變：
二、基因突變（P80）
細胞癌變：
①癌變原因：癌癥是多個基因突變的累計效應
原癌基因
相應蛋白質活性過強
突變或過量表達
細胞癌變
抑癌基因
蛋白質活性減弱或失去活性
突變
細胞癌變
表達的蛋白質是細胞正常的生長和增殖所必需的
表達的蛋白質能抑制細胞的不正常增殖
二、基因突變（P80）
細胞癌變：
②癌變的特點
無限增殖
形態結構發生顯著變化
細胞膜上糖蛋白減少，細胞間黏著性降低，容易分散和轉移
二、基因突變（P80）
6.基因突變的原因
⑴自發突變：DNA復制偶爾發生錯誤而自發產生
⑵誘發突變：
Ⅰ物理因素—X射線、激光
Ⅱ化學因素—亞硝酸、堿基類似物
Ⅲ生物因素—病毒、某些細菌
二、基因突變（P80）
7.基因突變的特點：
① 性：基因突變在生物界是普遍存在的。
② 性：可發生在生物體發育的任何時期；可發生在細胞內不同的DNA分子上，以及同個DNA分子的不同部位。
③ 性：一個基因可以發生不同方向的突變。
④ 性：自然狀態下，基因突變的頻率是很低。
⑤ 性。（Q：基因突變是有利的？有害）
普遍
不定向
隨機
低頻
多害少利
（利和害是相對的，由環境選擇）
ps：隨機性：在時間隨機和部位隨機；但突變方向受原基因的限制，并不是隨機，為不定向性。
二、基因突變（P80）
8.基因突變的意義：
形成新性狀
基因突變
生物變異的根本來源
是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源、生物進化的原始材料。
產生新基因
生物進化的原始材料
二、基因突變（P80）
9.應用：
①醫療方面（避免）
X光、胸透、CT等檢查利用的射線屬于誘發基因突變的物理因素，門外多放警示性標志。
②農業方面（誘變育種）
利用物理因素或化學因素，使生物發生基因突變，可以提高突變率，創造人類需要的生物新品種。
三、基因重組（P83）
1.概念：在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
三、基因重組（P83）
2.發生時期：
①減數第一次分裂前期：
同源染色體的非姐妹染色單體之間發生交叉互換
三、基因重組（P83）
2.發生時期：
②減數第一次分裂后期：非同源染色體自由組合
Ab和aB
AB和ab
三、基因重組（P83）
3.特點：
①只產生新的基因型（原有的基因重新組合）
（并未產生新的基因→無新蛋白質→無新性狀產生）
②親本雜合度越高→遺傳物質相差越大→基因重組類型越多（子代多樣性：2n ，n指等位基因的對數）
4.適用范圍：僅真核生物有性生殖的細胞核遺傳
5.意義：
是生物變異的來源之一，是生物多樣性的原因之一，對生物的進化具有重要意義。
小結
基因突變 基因重組
定義
時期
類型
結果
意義
適用范圍
減Ⅰ分裂前期和后期
堿基的增添、缺失或替換引起的某基因結構的改變
有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合
有絲分裂和減Ⅰ間期
自發突變、誘發突變
交叉互換、自由組合
產生新基因
產生新的基因型
新基因產生的途徑，生物變異的根本來源，生物進化的原始材料
生物變異的來源之一，對生物的進化有重要意義
所有生物（真核、原核、病毒）
真核生物的有性生殖的減數分裂過程

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