基因突變課件

第5章基因突變及其他變異§5.1基因突變和基因重組1.第5章基因突變及其他變異§5.1基因突變和基因重組1.

太空南瓜王（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）把其種子種下去后所結(jié)仍是太空南瓜王2.太空南瓜王（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）把其種子3.5kg7kg3.5kg甘藍拉薩北京資料2：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。為什么會這樣呢？不遺傳的變異3.3.5kg7kg3.5kg甘藍拉薩北京資料2：在北京培育的優(yōu)基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥圓餅型的紅細胞鐮刀狀的紅細胞鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病?；颊呒t細胞易破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。4.基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥圓餅型的紅細胞鐮刀狀的紅細胞變異的類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。由于生殖細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變生物變異的類型5.變異的類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白6.ααββ谷氨酸正常血紅蛋白ααββ纈氨酸異常血紅蛋白6.GAACTT谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸血紅蛋白正常異常G□AG□AC□T突變G□A[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？思考與討論：1.查教材65頁的密碼子表完成下面圖解，按圖解說明鐮刀型細胞貧血的病因？TAUA肽鏈中的氨基酸順序是由什么直接決定的呢？7.GAACTT谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸血紅蛋白正常異常1）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，一個谷氨酸被一個纈氨酸替換。導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變。2）根本原因：控制血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，

變成了。CTTGAACATGTA（堿基對替換TA）8.1）直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上，一個谷氨臨床表現(xiàn)血紅蛋白氨基酸mRNADNA正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTTGAAGAA鐮刀型貧血異常纈氨酸CATGTAGUA正常表現(xiàn)正常谷氨酸GAGCTCGAG單擊畫面繼續(xù)堿基數(shù)目增減2、堿基順序和數(shù)目改變了呢？1、其它堿基種類改變了呢？堿基對的改變是否一定會引起性狀的改變？9.臨床表現(xiàn)血紅蛋白氨基酸mRNADNA正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTT┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

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，而引起的

的改變。替換增添缺失基因分子結(jié)構(gòu)基因突變的概念：10.┯┯┯┯

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ＡＴＡＧＣ英語句子對比類比推理ThefatcatatethebigratThefatcatratethebigratThefatcatrratethebigratThefatcatrrratethebigrat想一想，如果在DNA的基因序列中增加（或減少）1個，或2個堿基、3個堿基哪種情況對對蛋白質(zhì)的影響最小？11.英語句子對比類比推理Thefatcatat４.基因結(jié)構(gòu)處于什么狀態(tài)時是最不穩(wěn)定的？1、基因突變中基因的位置與數(shù)量有沒有改變？改變的是什么？2、堿基對的替換、增添、和缺失哪種類型對蛋白質(zhì)影響最?。浚?、基因突變都會傳給后代嗎？12.４.基因結(jié)構(gòu)處于什么狀態(tài)時是最不穩(wěn)定的？1、基因突變中基因的二.基因突變發(fā)生的時間

細胞周期中的分裂_____期（DNA在進行復(fù)制時雙鏈打開，堿基暴露容易受外界或內(nèi)部因素的干擾而發(fā)生差錯)

間思考：太空育種為什么用種子或幼苗而不是成熟植株？13.二.基因突變發(fā)生的時間

細胞周期中的分裂_____期（三基因突變的結(jié)果：

使一個基因變成它的等位基因

三、基因突變的結(jié)果14.三基因突變的結(jié)果：使一個基因變成它的等位基因三、基因【自主學(xué)習(xí)】閱讀書本P43小字部分，尋找誘發(fā)基因突變的原因。究竟是什么原因?qū)е禄蛲蛔兡兀?5.【自主學(xué)習(xí)】閱讀書本P43小字部分，尋找誘發(fā)基因突變的原因。易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素：X射線、激光等,化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等生物因素：病毒、細菌等四、基因突變的原因16.易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因夏季涂抹防曬霜化療法抑制癌細胞增殖青少年少上網(wǎng)，少用手機不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）物理因素化學(xué)因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸食品化學(xué)因素分析以下情況是利用或回避了哪種因素17.夏季涂抹防曬霜物理因素化學(xué)因素物理因素化學(xué)因素少吃燒烤和油炸案例：北京市民李發(fā)君的妻子朱繼榮2002年8月初買了一輛新車作為上下班的交通工具，9月底就發(fā)現(xiàn)身上有大量出血點。10月被正規(guī)醫(yī)院診斷為重癥再生障礙性貧血（白血病），治療5個月后宣告治療無效病逝。由于苯中毒可導(dǎo)致重癥再生障礙性貧血，朱也是繼買車后才出現(xiàn)病癥，于是李在中國室內(nèi)裝飾協(xié)會下屬的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心進行車內(nèi)空氣檢測，確認車內(nèi)苯超標(biāo)后，認為罪魁禍首就是這輛新車。如果沒有這些因素，基因突變會不會發(fā)生？？18.案例：北京市民李發(fā)君的妻子朱繼榮2002年8月初買了一輛新車基因突變的類型誘發(fā)突變：自然突變：在人為因素的干預(yù)下發(fā)生的基因突變。在沒有人為因素的干預(yù)下，基因產(chǎn)生的變異。19.基因突變的類型在人為因素的干預(yù)下發(fā)生的基因突變。在沒有人為因棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病你認為突變有什么特點？常見突變性狀：

結(jié)論一基因突變具有普遍性短腿安康羊（中）資料一：20.棉花正常枝——短果枝你認為突變有什么特點？常見資料二：基因突變可以發(fā)生在1、生物個體發(fā)育的任何時期2、可發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上3、可發(fā)生在同一DNA分子的不同部上結(jié)論二基因突變具有______性隨機性成熟的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵21.資料二：基因突變可以發(fā)生在結(jié)論二基因突變具有______性1.在生物的個體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時期越早，該生物體表現(xiàn)突變部位的范圍越大還是越??？思考與討論：2.基因突變可能發(fā)生在哪些細胞中？3.基因突變都能傳遞給后代嗎？突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。體細胞和生殖細胞均可生殖細胞可以，體細胞一般不能傳遞22.1.在生物的個體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時期越早，該生物體生物表現(xiàn)型突變體肺炎球菌青霉素抗性1.0×10-7玉米皺縮種子1.0×10-6紫色種子1.0×10-5無色種子1.0×10-5甜粒種子2.0×10-6小鼠淺色毛皮3.0×10-5粉紅色眼3.5×10-6人血友病2.0×10-5視網(wǎng)膜色素瘤2.0×10-5軟骨發(fā)育不全5.0×10-5結(jié)論三：基因突變的資料三：頻率很低23.生物表現(xiàn)型突變體肺炎球菌青霉素抗性1.0×10-7玉米皺縮種白眼W血紅眼Wb1象牙眼Wi櫻紅眼Wc杏紅眼Wa伊紅眼Wc淺黃色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W∞結(jié)論四：基因突變的方向是不確定的，可逆的資料四：24.白眼W血紅眼Wb1象牙眼Wi櫻紅眼Wc杏紅眼Wa伊紅眼Wc淺絕大多數(shù)的人類遺傳病，都是由基因突變造成的，這些病對人類健康構(gòu)成了嚴重威脅。鐮刀型細胞貧血癥就是一種這樣的遺傳病，患者(aa)不到成年就會死亡?？梢娺@種突變基因在自然選擇的壓力下容易被淘汰。可是在非洲瘧疾流行的地區(qū)，發(fā)現(xiàn)鐮刀型細胞雜合基因型(Aa)對瘧疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在瘧疾流行的地區(qū)，不利的鐮刀型細胞基因突變可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诜乐汞懠驳牧餍?。結(jié)論五：基因突變的有害性是相對的，但少利多害。資料五：25.絕大多數(shù)的人類遺傳病，都是由基因突變造成的，這些病對1、普遍性2、隨機性3、低頻性4、不定向性5、少利多害性五、基因突變的特征26.1、普遍性五、基因突變的特征26.產(chǎn)生新基因形成新性狀生物進化的原始材料六、基因突變的意義基因突變生物變異的根本來源27.產(chǎn)生新基因六、基因突變的意義基因突變生物變異的根本來源27.七人工誘變育種上的應(yīng)用

我國自1987年以來，成功地利用返回式衛(wèi)星進行了多次農(nóng)作物科學(xué)培育實驗。這種進入太空又返回地面的太空種子，經(jīng)歷了種種遺傳變異后培育出的各種稻麥、蔬菜，不僅品質(zhì)好，而且產(chǎn)量高，農(nóng)作物產(chǎn)量可提高8%~20%，水稻蛋白質(zhì)含量提高12%，青椒的維生素C含量提高5%。實例28.七人工誘變育種上的應(yīng)用我國自1987年以來，成功地1、太空種子為什么會發(fā)生變異的呢？依據(jù)什么原理？2、太空種子發(fā)生的變異都是我們需要嗎？為什么？3.人工誘變育種有什么優(yōu)缺點？29.1、太空種子為什么會發(fā)生變異的呢？依據(jù)什么原理？29.誘變育種小結(jié)利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變優(yōu)點：提高變異頻率，加速育種進程，創(chuàng)造新類型缺點：成功率低,有利個體往往不多需大量處理材料實例：青霉素高產(chǎn)菌株“黑農(nóng)五號”大豆30.誘變育種小結(jié)利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因基因突變一、定義：

DNA分子中發(fā)生的堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。二、時間及結(jié)果三、原因

自發(fā)突變?nèi)斯ふT變：四、特征

頻率低、不定向、隨機性、普遍性、大多有害五、意義是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了原材料。六、人工誘變育種物理、化學(xué)、生物因素31.基因突變一、定義：物理、化學(xué)、生物因素31.“一母生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組32.“一母生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)二、基因重組1、概念:在生物進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2、來源:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.后一頁33.二、基因重組1、概念:在生物進行有性生殖過程中,控制不同性狀非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb34.非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb34.同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb35.同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabB3、意義:是生物變異的來源之一，對生物進化有重要意義.基因重組能否產(chǎn)生新的基因？36.3、意義:是生物變異的來源之一，對生物進化有重要意義.基因重基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時期：________________________特點：①普遍性、②隨機性、③___________、④不定向性。

2．基因重組：控制不同性狀的_____________，_______新基因，可形成新的________。發(fā)生時期：___________________特點：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細胞分裂間期（DNA復(fù)制時）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過程中(減數(shù)分裂)非常豐富37.基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：內(nèi)部結(jié)構(gòu)能小結(jié)：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組定義發(fā)生時間原因特點實質(zhì)意義堿基對增添|缺失|替換引起基因結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新基因型生物變異的根本來源，為生物的進化提供原始材料有性生殖中，控制不同性狀的基因重新組合的過程普遍性、隨機性、低頻性、多害少利性、不定向性。非常豐富自發(fā)突變、誘發(fā)突變細胞分裂間期，DNA復(fù)制過程中減數(shù)第一次分裂前、后期生物變異的來源之一，對生物的進化有重要意義。非同源染色體自由組合|交叉互換38.小結(jié)：基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組定義發(fā)生原因特1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是

A．由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀B．果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀C．通過美容手術(shù)，單眼皮能變成雙眼皮

D．開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花D練一練39.D練39.2、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期c40.2、人類能遺傳給后代的基因突變常c40.3.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是

A．都是有利的B．都是定向的C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高D41.3.誘發(fā)突變與自然突變相比，D41.14、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來自

A.基因突變B.基因重組C.環(huán)境影響D.染色體變異42.14、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來自5.如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的正常人,將使正常人BA、基因產(chǎn)生突變,使此人患病B、無基因突變,性狀不遺傳給此人C、基因重組,將病遺傳給此人D、無基因突變,此人無病,其后代患病

更上一層43.5.如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的⑴在一次實驗中，經(jīng)測定只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是（）致使（)

基因Ⅰ基因Ⅱ基因Ⅲ某化合物酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅲ鳥氨酸瓜氨酸精氨酸6.下圖所示某一紅色鏈孢霉合成精氨酸過程：⑵如果酶Ⅰ和酶Ⅲ正常，酶Ⅱ活性喪