基因突变和基因重组(优质课)
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基因突变和基因重组(上课课件)
农业
遗传改良 农作物抗病虫害
环境
生物污染治理 污水处理
基因突变和基因重组的影响与风险
影响
基因突变和基因重组对生物进化、疾病发展和物种适应性产生重要影响。
风险
基因突变和基因重组引起的突变可能导致遗传疾病和不可预测的后果。
基因突变和基因重组的未来发展趋势
1
基因编辑技术的突破
CRISPR技术的出现使基因编辑变得更加精确和高效。
2
个性化基因治疗
将基因治疗定制为个体的基因型和健康需求。
3
环境基因工程的发展
利用基因重Leabharlann 技术改良环境中的微生物以解决环境污染问题。
基因突变和基因重组(上 课课件)
探索基因突变和基因重组的奥秘，了解它们的定义、原因、类型、分类，以 及其在生物学和医学领域中的意义和应用。
基因突变的定义和原因
1 什么是基因突变?
基因突变是DNA序列的改变，它可以发生 在一个或多个碱基对上。
2 基因突变的原因
基因突变可以由自然而然的突变、环境因 素、化学物质或放射线等引起。
遗传突变的类型和分类
点突变
点突变是单个碱基对的改变， 它可能会导致氨基酸序列的改 变。
插入突变
插入突变是DNA序列中插入一 个或多个碱基对。
删除突变
删除突变是DNA序列中删除一 个或多个碱基对。
基因重组的概念和意义
1 什么是基因重组?
基因重组是指DNA分子中发生片段的重组，与突变不同，它改变了基因的排列顺序。
2 基因重组的意义
基因重组是进化和生物多样性的重要驱动力，也是生物工程和基因治疗的基础。
基因重组技术的原理和方法
原理
基因重组技术利用DNA重组酶和DNA连壳酶来剪 切、重组和复制DNA分子。
基因突变和基因重组(优质课) ppt课件
起蛋白质的改变
最小。
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2、基因突变都会遗传给后代吗？
不一定。 若发生在配子中，可遗传， 若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植
物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。
3、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？
不一定，也可能是由环境改变引起的
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跟踪训练一
赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、 CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突 变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响
mRNA ···A U C C G
一般都会发生变化。
氨基酸 C 异···亮氨酸 精氨酸
从以上分析可以
碱基对缺失
看出，碱基对的 改变不一定会引
DNA
··· A ··· T
C C G C ··· G G C G ···
起蛋白质的改变。 碱基对的替换引
mRNA ···A C C G 氨基酸 C ··苏· 氨酸 丙氨17酸
(三)基因突变对性状的影响
1.基因突变引起性状的改变
基因突变引起密码子改变，引起部分氨基酸改变，进 而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状的改变。
2.基因突变不引起性状的改变
（1）由于多个密码子可对应同一种氨基酸，则有可能突变 前后编码出的氨基酸相同。
（2）基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A突变为a， 此时性状也不改变。
是（ ）D A．一定是有害的 B．一定是有利的 C．有害的概率大于有利的概率 D．既无利也无害
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(二)基因突变发生的时间？ Why？
细胞周期中的分裂间期 A.有丝分裂间期 体细胞
B.减数第一次分裂间期 生殖细胞
基因在复制的时候容易出现序列的错误，因此 基因突变一般发生在分裂间期。
基因突变和基因重组示范课市公开课一等奖课件名师大赛获奖课件
①基因突变不会改变染色体上基因的数量和所在的位 置。
②基因突变在生物体发育过程中发生的越早对生物体的 影响越大。
1基因突变的原因是( ) A．染色体上的DNA变成了蛋白质 B．染色体上的DNA变成了RNA C．染色体上的DNA中的基因数目减少了或增多了 D．染色体上的DNA中的基因结构发生了局部改变
果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，
一个大约有109个果蝇的种群，每一代出现的基因突变数是
() A．2×109
B．2×108
C．2×107
D．108
[答案] B
[解析] 自然界中生物的自发突变的频率很低，这是对 于单个基因而言，但种群是由许多个体所组成的，每个个体 的每个细胞中都含有成千上万个基因，依据题干所列出的数 值，这个果蝇种群每一代出现的基因突变数目是2×104×10－ 5×109＝2×108(个)
[答案] D
在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的 果是黄色的，这是因为该株番茄( )
A．发生基因突变 B．发生染色体畸变 C．发生基因重组 D．生长环境发生变化
[答案] A
[解析] 生物在同一性状中出现了前所未有的性状，说 明产生了新的基因，只有基因突变才会产生新的基因。
知识点2 基因突变的原因和特点
知能创新导学
知识点1 基因突变的实例
1.镰刀型细胞贫血症的原因 (1)图解：
(2)直接原因：组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成
了缬氨酸，从而引起蛋白质结构的改变。
(3)根本原因：由于
T ==A===
碱基对被替换成了
A ==T===
碱基
对。
(4)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的一种
基因突变和基因重组优质课
思考：突变后的基因会遗传给后裔么？
（四）基因突变的时间
DNA复制时期
有丝分裂的间期 减数第一次分裂 间期
想一想:基因 突变一般会发 生在什么时侯 呢？
基因突变若发生在配子中（减数分裂时产 生）将遵照遗传规律传递给后裔。
若发生在体细胞（有丝分裂），普通不能 遗传。有些植物体细胞发生基因突变，能 够通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的 基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可 能发展成癌细胞。
哼…
（一）基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症
资料：1910年，一种黑人青年到医院看病，检查发现他患的是 当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常 的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫 血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时， 红细胞受机械损伤而破裂的现象，引发严重贫血而造成死亡。
发生 时间 及原 因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或本身生 理因素引发的碱基对的替代、 缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉交换；
减数第一次分裂后期，非同源染色 体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和 内部因素的互相作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根原来源,是生物进化 的原始材料。
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉交换
B
b
bB
bB
（三）基因重组的特点 1、变异概率高，几乎100%
2、只有通过有性生殖过程才干实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基 因重组的类型就越多。
思考与讨论 （P83） 1.2 23种精子；2 23种卵细胞。 2.需要有246+1个个体；不可能。
（四）基因突变的时间
DNA复制时期
有丝分裂的间期 减数第一次分裂 间期
想一想:基因 突变一般会发 生在什么时侯 呢？
基因突变若发生在配子中（减数分裂时产 生）将遵照遗传规律传递给后裔。
若发生在体细胞（有丝分裂），普通不能 遗传。有些植物体细胞发生基因突变，能 够通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的 基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可 能发展成癌细胞。
哼…
（一）基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症
资料：1910年，一种黑人青年到医院看病，检查发现他患的是 当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常 的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫 血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时， 红细胞受机械损伤而破裂的现象，引发严重贫血而造成死亡。
发生 时间 及原 因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或本身生 理因素引发的碱基对的替代、 缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉交换；
减数第一次分裂后期，非同源染色 体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和 内部因素的互相作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根原来源,是生物进化 的原始材料。
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉交换
B
b
bB
bB
（三）基因重组的特点 1、变异概率高，几乎100%
2、只有通过有性生殖过程才干实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基 因重组的类型就越多。
思考与讨论 （P83） 1.2 23种精子；2 23种卵细胞。 2.需要有246+1个个体；不可能。
基因突变和基因重组(市优质课比赛)
特点： 普遍性、随机性、不定向性、 低频性
产生新基因、生物变异根本 意义： 来源、生物进化的原始材料 基因重组
有性生殖中，控制不同性状基因 概念: 的重新组合。
成因:两种情况
意义: 生物变异来源之一、有利于进化 染色体变异
1. 下列有关及基因突变的说法正确的是
第1节
基因突变和基因重组
在基因上所能发生类似的改变有几 种可能？请各小组通过桌面上的教 具进行排列一下.
第 1节 二、基因突变的概念
A基因 A T G C T A C C A G C T A C G A T G G T C G
基因突变和基因重组
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ （a1） ┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
链，结构相对不稳定时，容易发生基因突变。
所以，基因突变一般发生在 细胞分裂间期 时期 包括 有丝分裂间期 和减数第一次分裂间期
第 1节 外部因素：
分类
物理因素
基因突变和基因重组
四、基因突变产生的原因
举例
紫外线、X射线 以及其它辐射 亚硝基、碱 基类似物等 某些病毒的遗 传物质
作用机理
损伤细胞内的 DNA 改变生物体内 核酸的碱基 影响宿主细胞的 DNA等
P × 1、概念： 生物进行有性生殖的过程中，控制不同性
状的基因发生重新组合。 绿色皱粒 黄色圆粒 2、成因： ①非同源染色体上非等位基因的自由组合；
第 1节 七、基因重组
基因突变和基因重组
P
黄色圆粒
×
绿色皱粒
F1
黄色圆粒
×
F2
F1 ②四分体中非姐妹染色单体间的交叉互换。
对于生物进化有重要意义。
新人教版高一年级生物必修二第五章第一节《基因突变和基因重组》优质课件
【解析】 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白 质的原料分别是氨基酸和脱氧核苷酸，因此合成人工染色体需要氨 基酸和脱氧核苷酸作为原料，A正确；染色体上的DNA某处发生了 个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，而没 有引起基因结构的改变，则不属于基因突变，C错误；酿酒酵母属 于真核生物，能进行有性生殖，可能会发生基因突变、基因重组和 染色体变异，D正确。
一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与 野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和 突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为 A．显性突变 B．隐性突变 C．Y染色体上的基因突变 D．X染色体上的基因突变
【答案】 【解析】 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠 有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现 性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显 性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体 上。
镰刀型细胞贫血症病因的图解
蛋白质 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
RNA
GAA
GUA
DNA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因： 碱基对的替换
(二)基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的 替换 、＿增＿添＿
和 缺失 ，而引起的 基因结构 的改变。齐读
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
二、基因重二组、基因重探组究二
1、概念:在生物进行有性生殖过程
中,控制不同性状的基因的
自由组合. 读
自由组合
2、类型:
时期？
交叉互换
转基因
减Ⅰ后：非非同等源位染基色因体自上由的组合
一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与 野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和 突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为 A．显性突变 B．隐性突变 C．Y染色体上的基因突变 D．X染色体上的基因突变
【答案】 【解析】 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠 有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现 性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显 性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体 上。
镰刀型细胞贫血症病因的图解
蛋白质 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
RNA
GAA
GUA
DNA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因： 碱基对的替换
(二)基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的 替换 、＿增＿添＿
和 缺失 ，而引起的 基因结构 的改变。齐读
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
二、基因重二组、基因重探组究二
1、概念:在生物进行有性生殖过程
中,控制不同性状的基因的
自由组合. 读
自由组合
2、类型:
时期？
交叉互换
转基因
减Ⅰ后：非非同等源位染基色因体自上由的组合
基因突变和基因重组ppt课件
一、基因突变的实例
思考·讨论
正常人
镰状细胞贫血患者
碱基对 T
根本原因：
DNA
替换
A
基因层面
转录
mRNA
A
U
翻译
氨基酸 蛋白质
谷氨酸 正常
缬氨酸 异常
直接原因： 蛋白质层面
一、基因突变的实例
思考·讨论
3．如果这个基因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？
【答案】如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列也会发 生改变，所对应的性状肯定会改变。
本质
发生 时间 原因
基因突变
基因结构改变，产生 新基因、可能会产生新性状
分裂间期
自然突变、诱发突变
基因重组
不同基因的重新组合，产生新 的基因型，使不同性状重新组合
减I（前期、后期）
自由组合；互换
特点 意义
普遍性、随机性、低频性、 不定向性。
变异的根本来源，为进化 提供原材料
有性生殖生物中普遍存在
变异的来源之一，对进化有 重要意义
取得了极大的经济效益。
讨论
1.航天育种的生物学原理是什么？ 基因突变
2.如何看待基因突变造成的结果？
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。
一、基因突变的实例
镰状细胞贫血
镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)是一种遗传病。正常 人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞 却是弯曲的镰刀状这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血， 严重时会导致死亡。
一、基因突变的实例
镰状细胞贫血
基因突变和基因重组课件
叁
结 果：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按 照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然 后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。
1. 提取目的基因 2. 目的基因与运载体结合 3. 将目的基因导入受体细胞 4. 目的基因的检测和表达
基因工程的基本操作步骤：
三．基因重组发生的时期
○ 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。 一．在减数第一次分裂前期：同源染色体中非姐妹染色单体 上的等位基因间的交叉互换 二．在减数第一次分裂后期：非同源染色体上的非等位基因 的自由组合
C
基因重组能够发生在下列哪种生物中（） 原核生物 病毒 熊猫
单击此处添加正文， 文字是您思想的提炼， 为了演示发布的良好 效果，请言简意赅地 阐述您的观点。
1. 基因突变的原因
2. 基因突变的特点
3. 基因突变的意义
○ 外界因素： ○ 内在因素：
● 普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性。 1. 是新基因产生的途径； 2. 是生物变异的根本来源； 3. 是生物进化的原材料。 • 物理因素、化学因素和生物因素 • 偶尔会出现复制出错
三．下列哪种情况能产生新的基
C
因( )
A
B
C
D
01 B
02 果蝇约有104对基因，假定 每个基因的突变率都是105，一个大约有109个果蝇 的果蝇群，每一代出现的 基因突变数是( )
03 A 2×109
B
04 C 2×107
D
2×108
108
2×104×10-5×109＝
2×108个。
8. 诱变育种的应用 原理： 方法： 实例： 利 用 优物 点理 ：因 素 或 化 学 因 素 处 理 生 物 缺点：