5.1.2 基因突变和基因重组课件--高一下学期生物人教版必修2

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一、阐明基因突变的原因及意义，了解基因突变的特点；
二、基于基因自由组合定律和减数分裂过程，阐明基因重组的意义。
美国遗传学家缪勒(H. J. Muller，1890-1967)于1927年，在《科学》杂志上发表题为“基因的人工诱变”的研究论文报道：采用X射线照射果蝇，发现X射线能大大提高基因的突变频率，在一定范围内突变率与辐射剂量成正比。
基因突变是如何产生的呢？
—— 紫外线、X射线等
—— 亚硝酸盐、碱基类似物等
人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如：紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，等等。但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。
（一）基因突变的原因（教材83页）
1.无论是低等生物，还是高等动植物和人，都可能发生基因突变。
2.基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。
3.基因突变可以表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，如：控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成控制黄色的基因也可以突变成控制黑色的基因。
（二）基因突变的特点（教材83页小字部分）
4.在自然状态下，基因突变的频率是很低的。据估计，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。
基因突变的特点：①普遍性②随机性 ③不定向性（等位基因）④低频性
因此，从生物个体的角度来看，基因突变可能有害、可能有利，也可能是中性的。但从群体的角度来看，对于生物界的种族繁衍和进化有什么重要意义？
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，如植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有些基因突变既无害也无益，是中性的。例如，有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。
（三）基因突变的意义（教材83页）
基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，开辟新的生存空间，从而出现新的生物类型。因此，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。
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(1) 非同源染色体上的非等位基因自由组合（减数分裂Ⅰ后期）
配子类型： Ad、 aD 或 AD、ad
（四）基因重组的类型（教材84页）
(2)同源染色体的非姐妹染色单体互换（四分体时期）
配子类型：AB、ab →AB、Ab、aB、ab
基因重组不产生新基因，是原有基因的重新组合。
基因重组类型对应发生的时期：
基因重组就是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。
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。
由此可见，基因重组也是生物变异的重要来源之一，对生物的进化具有重要意义。
（五）基因重组的意义（教材84页）
诱发基因突变的三类因素：物理因素、化学因素和生物因素。基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性和低频性。基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的来源，为生物进化提供了丰富的原材料。基因重组包括两种类型：非同源染色体上的非等位基因自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体互换。基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
（教材 98页 复习与提高 选择题 第1-4题）
DNA复制过程中发生的碱基序列变化，可能导致新基因的产生。下列能产生新基因的是（ ） A. 基因重组 B. 基因突变 C. 基因分离 D. 染色体倍增
2.将基因型为AaBb的植株的花粉粒或花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养，正常情况下，花粉粒或花瓣细胞发育成的幼苗的基因型不可能是（ ）A. ab B. Ab C. aaBB D. AaBb