第5章第1节基因突变学习教案

1、会计学1第第5章第章第1节基因突变节基因突变(j yn t bin)第一页，共31页。棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色(hngs)(hngs)人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病常见突变常见突变(tbin)性状：性状：玉米玉米(ym)白化苗白化苗第1页/共30页第二页，共31页。你认为突变(tbin)有什么特点？一 在生物界普遍存在；讨论讨论(toln)与思考与思考第2页/共30页第三页，共31页。基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基

2、因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料(zlio)二 突变频率很低；第3页/共30页第四页，共31页。白化苗白化苗三 大多数突变(tbin)是有害的白化病为什么呢？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度与环境取得了高度(god)的协调。的协调。第4页/共30页第五页，共31页。开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基

3、因突变基因突变(j yn t bin)发生的时期与突变性发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？有什么有什么(shn me)关系？关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。生的时期越晚，表现突变的部分越少。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？任何时期任何时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞有有四 在生物体内随机发生；第5页/共30页第六页，共31页。五 基因突变

4、(j yn t bin)具有多向性和可逆性第6页/共30页第七页，共31页。 1910年，赫里克医生的诊所(zhn su)来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。基因突变(j yn t bin)的原因(一一)基因突变基因突变(j yn t bin)的的实例实例第7页/共30页第八页，共31页。 患者不能进行激烈运动，长期(chngq)遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。是基因突变的结果。镰刀(lindo)型贫血症简介第8页/共30

5、页第九页，共31页。第9页/共30页第十页，共31页。 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞(xbo)贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共四条）贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共四条）上，第上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。位上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常正常(zhn(zhngchngchng)g)异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 第10页/共30页第十一页，共31页。思考(sko)与讨论CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常(zhng(zhn

6、gchng)chng)异常异常(ych(ychng)ng)GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因的_发生了改变产生的。病因：病因：基因突变结构根本直接第11页/共30页第十二页，共31页。相应相应(xingyng)(xingyng)性性状的改变状的改变相应相应(xingyng)(xingyng)蛋白质蛋白质的改变的改变相应相应(xingyng)(xingyng)氨基酸氨基酸的改变的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过

7、程:这种变化可否遗传这种变化可否遗传? ?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.注意：体细胞的突变不能遗传给后代第12页/共30页第十三页，共31页。增增添添(z(znngtgtiin)n)缺缺失失(q(qu u shsh)改改变变(g(giibibin)n)DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、 和和 ，而，而引起的引起的 的改变。的改变。 增添增添缺失缺失改变改变基因结构基因结构基因突变的概念：第13页/共30页第十四页，共31页。基因突变的结果基因突变的结果(ji gu)(ji gu)是产

8、生了一个新的基是产生了一个新的基因，该基因与原基因是什么关系？因，该基因与原基因是什么关系？染色体上基因的数量发生改变了吗？染色体上基因的数量发生改变了吗？ 思考：思考：等位基因等位基因没有没有(mi yu)(mi yu)第14页/共30页第十五页，共31页。思考：思考：生物体内发生的基因突变是否(sh fu)都能引起生物表现型的变化？为什么？不一定。一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物(shngw)性状的改变。突变成隐性基因在杂合子中不引起性状的改变第15页/共30页第十六页，共31页。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是

9、很低的。但一个物种(wzhng)是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。打破(d p)对环境的适应性产生(chnshng)新基因引发生物变异引发生物变异为进化提供原始材料为进化提供原始材料思考：思考：既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，如此的话基因突变对生物岂不是没有意义?第16页/共30页第十七页，共31页。基因突变(j yn t bin)的意义 生物变异生物变异(biny)的根本来源，为的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料生物进化提供了最初的原

10、始材料,能能使生物的性状出现差别，以适应不使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。因素之一。基因突变(j yn t bin)的结果： 使一个基因变成它的等位基因 第17页/共30页第十八页，共31页。第18页/共30页第十九页，共31页。基因突变(j yn t bin)的类型1、按来源(liyun)分_与_2、按突变后对生物个体(gt)的影响分 与_,对生物体而言，多数为_。自然突变诱发突变有利突变 有害突变有害突变3 3、按表现条件分、按表现条件分显性突变显性突变和和隐性突变隐性突变第19页/共30页第二十页，共31页。物理(wl)

11、因素：化学(huxu)因素：生物(shngw)因素：如X射线、射线、紫外线、激光等。亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等包括病毒和某些细菌等。外因外因内因：内因：DNADNA分子复制偶尔发生错误，分子复制偶尔发生错误，DNADNA碱基组成发生改变等碱基组成发生改变等第20页/共30页第二十一页，共31页。 1986年年4月月26日，前苏联（现乌克兰境日，前苏联（现乌克兰境内）的切尔诺贝利核电站内）的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆号机组发生爆炸，炸，8吨多强辐射物质倾泻而出，使吨多强辐射物质倾泻而出，使5万万多平方公里的土地受到污染，多平方公里的土地受到污染，320多万人多万人遭受核辐射的

12、侵害。事故发生后，发生遭受核辐射的侵害。事故发生后，发生爆炸的爆炸的4号机组被用钢筋混凝土封起来，号机组被用钢筋混凝土封起来，电站电站30公里以内的地区被定为公里以内的地区被定为“禁入区禁入区”。 玛林娜是自愿玛林娜是自愿(zyun)回到曾经遭受核污回到曾经遭受核污染的切尔诺贝利地区生活的老人之一。染的切尔诺贝利地区生活的老人之一。乌克兰政府规定乌克兰政府规定“禁入区禁入区”内不准人居住，内不准人居住，但一些老人想在故土安度晚年，便偷偷但一些老人想在故土安度晚年，便偷偷返回居住地。他们在返回居住地。他们在“禁入区禁入区”内种菜、内种菜、捕鱼和饲养家畜，但产品只能供自己食捕鱼和饲养家畜，但产品只

13、能供自己食用。目前用。目前“禁入区禁入区”内生活着约内生活着约600名老人。名老人。第21页/共30页第二十二页，共31页。成功率低,有利个体往往不多需大量(dling)处理材料人工诱变在育种(y zhng)上的应用诱变(yu bin)意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法优点：提高突变率，缩短育种周期大幅度改良某些性状缺点:物理因素：X射线、射线、紫外线、激光等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （1 1）常用的方法：）常用的方法：第22页/共30页第二十三页，共31页。这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰(gofng)时，南瓜每天能增大5公斤。实例：实例：“黑农

14、五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒 早熟早熟(zosh)(zosh)水稻水稻“原丰早原丰早”第23页/共30页第二十四页，共31页。第24页/共30页第二十五页，共31页。思考思考(sko)(sko)与与讨论：讨论：1、由于(yuy)碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变(j yn t bin)都会遗传给后代吗？第25页/共30页第二十六页，共31页。2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码(m m)改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码(m m)改变3、若某基因原为303对碱基

15、，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能DD第26页/共30页第二十七页，共31页。4 4、人类能遗传给后代、人类能遗传给后代(hudi)(hudi)的基因突的基因突变常发生在变常发生在 A. A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B. B.四分体时期四分体时期 C. C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D. D.有丝分裂间期有丝分裂间期C第27页/共30页第二十八页，共31页。5.诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都是有利(yul)的 B都是定