高中生物時基因突變同步授課蘇教必修

高中生物時基因突變同步授課蘇教必修第1頁/共27頁1.理解基因突變的概念；2.掌握基因突變的特征、原因及意義。第2頁/共27頁

生物的變異是指生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現(xiàn)象。第3頁/共27頁第4頁/共27頁2公斤重的太空茄第5頁/共27頁一、基因突變

作為遺傳物質(zhì)，DNA不但能夠準確地自我復制，在傳遞遺傳信息的過程中保持其穩(wěn)定性，而且能夠發(fā)生變異。在DNA復制的過程中，子鏈與母鏈的堿基一般是嚴格配對的，從而保證子代DNA與親代的一致性。但是，許多研究發(fā)現(xiàn)，在DNA復制的過程中也可能出現(xiàn)差錯。第6頁/共27頁積極思維鐮刀型細胞貧血癥的病因是什么？事實：

（1）1904年，美國的一位醫(yī)生在芝加哥首次發(fā)現(xiàn)一名嚴重貧血病人的血液里充滿著鐮刀狀的紅細胞，而正常人的紅細胞是圓餅狀的。他把這種病稱為“鐮刀型細胞貧血癥”。在缺氧的情況下，患者的紅細胞由圓餅狀變得像鐮刀一樣，嚴重時紅細胞破裂，造成嚴重貧血，甚至死亡。第7頁/共27頁圓餅狀的紅細胞和鐮刀狀的紅細胞第8頁/共27頁

（2）進一步研究發(fā)現(xiàn)

Ⅰ.鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白的一條多肽鏈上的氨基酸組成發(fā)生了變化（谷氨酸→纈氨酸）Ⅱ.DNA測序發(fā)現(xiàn)，決定血紅蛋白的相關(guān)基因也發(fā)生了變化(CTT→CAT)。Ⅲ.mRNA上的密碼子的變化；GAA→GUA第9頁/共27頁鐮刀型細胞貧血癥的病因圖解第10頁/共27頁紅細胞氨基酸mRNA基因堿基序列

根本原因正常人圓餅狀谷氨酸GAACTT基因中個別堿基種類改變（T→A）患者鐮刀狀纈氨酸GUACAT鐮刀型細胞貧血癥是一種由基因突變引起的遺傳病。分析：第11頁/共27頁1.基因突變概念基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失或改變等。┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添改變?nèi)笔У?2頁/共27頁2.基因突變的原因基因突變自發(fā)突變?nèi)斯ふT變物理誘變化學誘變生物誘變（1）自發(fā)突變:在沒有人為因素的干預下，基因產(chǎn)生的變異稱為自發(fā)突變。（2）人工誘變：在人為因素的干預下，基因產(chǎn)生的變異稱為人工誘變。（3）利用物理因素(如X射線、激光等)、化學因素(如亞硝酸鹽、堿基類似物等)以及生物因素(如病毒、細菌等)來處理生物，會使生物發(fā)生突變的頻率大為提高。第13頁/共27頁3.基因突變的特征（1）基因發(fā)生突變的頻率很低。在自然條件下,基因發(fā)生突變的機會很小,即自發(fā)突變頻率很低。

（2）基因突變的方向是不確定的。一個基因可以向不同方向發(fā)生變異，從而產(chǎn)生一個以上的等位基因。如在果蠅的眼色遺傳中，野生型的紅眼果蠅，其紅眼基因，既可以突變?yōu)榘籽刍?，也可以突變?yōu)槠渌喾N眼色基因。第14頁/共27頁果蠅眼色遺傳的不確定性示意圖第15頁/共27頁（3）基因突變屬于偶然的隨機事件?；蛲蛔兊碾S機性不僅表現(xiàn)在突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，而且還表現(xiàn)在其可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。（4）基因突變是普遍存在的。①基因通過突變成為它的等位基因，這就可能產(chǎn)生一種新的表現(xiàn)型差異；②基因突變是生物變異的根本來源。第16頁/共27頁

基因突變不僅增加了基因存在方式的多樣性，為生物進化提供了原始材料，使生物能夠適應新的環(huán)境變化，不斷發(fā)展、進化；而且還揭示了生物性狀遺傳變異的規(guī)律，從而成為進行動植物遺傳改良的基礎(chǔ)。4.基因突變的意義第17頁/共27頁1.從遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次看，基因突變是指（）A.元素組成的變化B.核苷酸組成的變化C.化學結(jié)構(gòu)堿基序列的變化D.空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)型變化解析：基因突變是指基因分子結(jié)構(gòu)的變化，包括DNA堿基對的增添、缺失或改變。也就是基因中脫氧核苷酸(或堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的變化，歸結(jié)起來，就是堿基序列的變化。C

第18頁/共27頁2.下列變異屬于基因突變的是（）A.玉米子粒播于肥沃的土壤中，植株結(jié)的穗大粒飽；播于貧瘠的土壤中，植株結(jié)的穗小粒癟B.黃色飽滿粒與白色凹陷粒玉米雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)黃色凹陷粒與白色飽滿粒C.在野外的棕色獼猴中出現(xiàn)了白色獼猴D.小麥花藥的離體培養(yǎng)所發(fā)育的植株產(chǎn)生的變異C

第19頁/共27頁解析：根據(jù)題意和基因突變的概念可知，A是由環(huán)境因素導致的變異，遺傳物質(zhì)沒有改變，屬于不可遺傳的變異；B是由基因重組導致的變異，屬于可遺傳變異；D是由染色體數(shù)目的改變而導致的變異，屬于可遺傳變異。A、B、D都不屬于基因突變。只有C才屬于基因突變，因為正常的棕色獼猴是純合子，體內(nèi)并沒有白毛基因，而一旦出現(xiàn)了白毛獼猴，則不是基因分離的結(jié)果，而只能是基因突變的結(jié)果。第20頁/共27頁3.下列人體細胞中，難以發(fā)生基因突變的細胞是()A.神經(jīng)細胞B.生發(fā)層細胞C.造血干細胞D.成骨細胞解析：神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，該細胞不再進行細胞的更新，而是僅通過物質(zhì)的更新達到代謝的目的。B、C、D項的細胞都具有較強的分裂能力，能進行細胞分裂，有DNA分子的復制，可能發(fā)生基因突變。A第21頁/共27頁4.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的敘述是()A.誘發(fā)突變對生物的生存是有利的B.誘發(fā)突變可引起生物發(fā)生定向變異C.誘發(fā)突變產(chǎn)生的性狀都是顯性性狀D.誘發(fā)突變的突變率比自然突變高解析：本題考查誘發(fā)突變和自然突變的異同。誘發(fā)突變對生物的生存有的有利，有的不利；誘發(fā)突變引起的生物變異是不定向的，且誘發(fā)突變產(chǎn)生的性狀可能是顯性的，也可能是隱性的。誘發(fā)突變由于是人為因素所致，可使突變率比自然突變突變率高。D第22頁/共27頁5.一株世代都是開紅花的植物，在一次突然性冰凍后，在一個枝條上出現(xiàn)了一朵白花。將該白花自花受粉后所結(jié)的種子種下去后，長成的植株都只開白花。試分析該白花是來自于__________，其原因是___________。第23頁/共27頁解析：為什么世世代代開紅花的植物突然會開出一朵白花呢？這只可能是一種變異。由于該白花所結(jié)種子的后代開的也是白花，可知該變異還是可遺傳的變異。而可遺傳變異的三種類型中，可產(chǎn)生新基因、控制新性狀的只有基因突變。就該題來說，引起基因突變的原因是“突然性冰凍”，