人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组说课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组说课ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了基因突变的概念，根本原因，第一节，基因突变，结肠癌发生的原因，细胞的癌变，细胞癌变的原因，致癌因子，不死细胞，变态细胞等内容，欢迎下载使用。
镰刀状红细胞易破裂,使人患溶血性贫血
思考：基因的碱基序列发生改变对氨基酸序列的可能影响？
①碱基对的替换(1)转录后mRNA中密码子编码的氨基酸未发生改变(2)转录后mRNA中密码子编码的氨基酸发生改变(3)转录后mRNA中终止密码子改变（提前、后移）(4)转录后mRNA中起始密码子改变（提前、消失）②碱基对的增添或缺失增添或缺失1或2或3个碱基
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，叫做基因突变基因突变可能会（也可能不会）导致蛋白质结构的改变，可能会（也可能不会）影响生物体的性状配子中的基因突变可随配子遗传给子代，体细胞突变一般不能通过有性生殖遗传，可通过无性繁殖遗传
生物的表现型不一定发生改变
碱基的改变发生在非编码序列
结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。下图是解释结肠癌发生的简化模型，请观察并回答问题。
1.从基因的角度看结肠癌发生的原因是什么？
2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
原癌基因和抑癌基因发生突变
特别提醒：癌症发生常需要多个基因的突变或表观遗传修饰（也有些癌症的发生只涉及一个基因的突变），因此癌症多发于老年人，且有家族聚集现象。家族中有癌症病例时更需要关注癌症的预防。
抑制细胞生长、增殖/促进细胞凋亡
2.癌细胞的特征(1)能够无限增殖(2)形态结构发生显著改变(3)细胞膜上糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移
在癌症发生的早期，患者往往不表现出任何症状，因而难以及时发现；而对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段，因此，要避免癌症的发生。致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。请你上网查一查，或请教防癌专家，生活中怎样做才能远离致癌因子？
无机化合物，如石棉；有机化合物，如黄曲霉素
主要指辐射，如紫外线、X射线
致癌病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列
1.诱发突变(1)物理因素：X射线、紫外线以及其他辐射（损伤细胞内的DNA）(2)化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物（改变核酸的碱基）(3)生物因素：某些病毒的遗传物质（影响宿主细胞的DNA）2.自发突变DNA复制出现差错等
基因突变在生物界是普遍存在的。
资料1：常见突变性状 
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上、同一个DNA分子的不同部位。
资料2： 基因突变可以发生在个体发育的卵裂期、胚胎期、幼年期、成年期任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。 
自然状态下，基因突变的频率是很低。
据统计，在高等生物中，105-108个生殖细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变。
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？为什么？
2× 104 × 10－5
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？
低频性是对个体而言，普遍性则是对整个自然界
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
资料4：①金鱼具有多种不同的突变类型 ②果蝇红眼基因可以往不同方向发生突变
基因突变在生物界是多害少利的。
资料5：对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的。还有些基因突变既无害也无益。一般都是有害而少利的。有害还是有利取决于生活的环境
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因；
自然状态下，基因突变频率很低。
基因是经过长期自然选择适应的结果，突变后往往对个体有害。
发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。
发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。
结果：产生的是它的等位基因，即产生了新基因
改变：基因型、遗传信息
不变：染色体上的基因数目、遗传规律
可能改变：氨基酸序列、蛋白质结构、生物性状
我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：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。
2.如何看待基因突变所造成的结果？
通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。
基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。
讨论：1.航天育种的生物学原理是什么？
是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。
对生物体来说，基因突变有的是有害的，有的是有利的，还有的是中性的。
与基因突变有关的7个易错点
——细胞不分裂时也可发生基因突变。
——病毒和原核生物唯一的可遗传变异只有基因突变。
(3)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。
(4)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。
(6)基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、替换。
阅读教材83页思考问题：1.什么是基因重组？2.基因重组发生的时间？3.基因重组的类型？4.基因重组能否产生新基因？5.基因重组的意义？
1、概念：生物体在有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。
控制不同性状的基因自由组合
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
产生的配子种类及比例：YR : yr : Yr : yR = 1：1：1：1
发生时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）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，导致非等位基因重新组合
子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中可以发生基因重组的过程是
A. ① B.①②④⑤ C.③⑥ D.①②③④⑤⑥E.①② F.①②③ G.④⑤ H。。。。。
思考：一对夫妻的基因型都为AaBbCcDdEeFfGgHh,这些基因都独立遗传，则这对夫妻：各自能产生多少种配子？ 各有多少种配子结合方式？子代有多少种基因型？
256x256=65536种
一对夫妻的基因型都为AAbbCCDDeeFFggHH,这些基因都独立遗传，则这对夫妻：各自能产生多少种配子？子代有多少种基因型？
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
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。
原理：基因重组优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上，操作简便缺点：育种年限长，不能克服远缘杂交不亲和的障碍
杂交水稻之父 · 袁隆平
(1)一个时期：发生在有性生殖过程中。
(2)两个来源：非同源染色体的自由组合；同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换。
(3)一个意义：形成生物多样性的重要原因。
碱基对的增添、缺失、改变
非同源染色体自由组合、同源染色体互换
变异的根本来源；进化的原材料
生物变异来源之一，生物多样性重要原因
低频、普遍、随机不定向性等
有性生殖中普遍发生产生丰富的变异类型
基因突变与基因重组的比较
判断正误1.碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性,使亲子代间的遗传信息保持一致。( )2.基因突变改变了基因的数量和位置。( )3.DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的DNA碱基序列的改变,叫作基因突变。( ) 4.细胞癌变是因为细胞中含有原癌基因。( )  5.癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞容易扩散并无限增殖。( )
6. 造成基因突变的因素有外因,也有内因。( )7. 基因突变都是有害的。( )8. 一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,这体现了基因突变的随机性。（ ）9. 生物有性生殖过程中,不同基因型的雌雄配子随机结合现象属于基因重组。( )10. 基因重组只能产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性状。( )
随着对基因研究的深入,科学家设想,如果能对基因进行定点“修改”,以改变目的基因的序列和功能,让“不好”的基因变成“好”的基因,就可以进行基因治疗和物种改良。这就是基因组编辑( genme editing)的由来。
生物科技进展： 基因组编辑
一种来自细菌的核酸酶Cas9与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA,使DNA双链断裂。
1.CRISPR/Cas9系统
它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合
CRISPR/Cas9系统使DNA双链断裂