基因突变优质课-讲课（课堂PPT）

1、第六章第六章 第四节第四节 生物的变异生物的变异 基因突变基因突变 “花中君子花中君子”“”“王者之香王者之香” 珍品兰珍品兰花花兰花市场和兰展厅内人头攒动兰花市场和兰展厅内人头攒动兰花热兰花热中国的兰花爱好者和养殖者已近中国的兰花爱好者和养殖者已近5000万万珍稀兰花要珍稀兰花要几千万几千万野生苗中才能出野生苗中才能出一一苗苗 ！人工培育的珍稀兰花大多来自野生兰花的基因突变 珍品兰珍品兰花花野生兰野生兰花花 mRNA链链: 氨基酸序列：氨基酸序列： DNA模板链模板链:动手练：动手练：DNA非模板链非模板链: ATC GGG TAA mRNA链链: DNA模板链模板链: TAG CCC AT

2、T AUC GGG UAA 异亮异亮 甘甘 终止终止( (多抄字母、少抄字母、抄错字母多抄字母、少抄字母、抄错字母) ) 科学研究发现科学研究发现DNADNA复制时碱基互补配对是复制时碱基互补配对是高度准确的，但并不是高度准确的，但并不是100%100%准确。准确。 类比作出假设： DNA复制出错会如何错？（多配碱基、少配碱基、配错碱基）（多配碱基、少配碱基、配错碱基）假如假如DNA分子复制过程中，发生了类似的错误，分子复制过程中，发生了类似的错误，DNA携带的遗传信息是否会发生变化？携带的遗传信息是否会发生变化？可能对生物体产生什么影响？可能对生物体产生什么影响？ 由假设做出推论：由假设做出

3、推论：例证一：镰刀型贫血病的发现例证一：镰刀型贫血病的发现 19101910年年, ,一位美国黑人青年由于发烧和一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到赫里克医生的诊所看病，医生使肌肉疼痛到赫里克医生的诊所看病，医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人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，红细胞在无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细显微镜下是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血症。胞贫血症。 正常型红细胞与镰刀型红细胞图片正常型红细胞与镰刀型红细胞图片?思考：思考：根据以上材料，你认为导致该病的直接原因根据以上材料，你认为导致

4、该病的直接原因是什么？是什么？ v材料材料1 1： 19281928年，人们发现镰刀型细胞贫血年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体隐性遗传病。病是一种常染色体隐性遗传病。 正常正常 谷氨酸谷氨酸 G A CTT GAA 血红蛋白血红蛋白 氨基酸氨基酸 mRNA DNA 异常异常 缬氨酸缬氨酸 G A CAT GTA 突变突变 直接原因直接原因根本原因根本原因AU异常血红蛋白在水中的溶解度低，容异常血红蛋白在水中的溶解度低，容易聚集成纤维状束易聚集成纤维状束 ，因而使细胞变形。，因而使细胞变形。增添增添缺缺 失

5、失A CGTGA C G TCT G C A正常基因正常基因TC GA C G TG CT G C AA突变基因突变基因碱基的改变碱基的改变碱基的缺失碱基的缺失A CGTGA C G TCT G C A正常基因正常基因A CGTGA C G TCT G C A突变基因突变基因碱基的增添碱基的增添A CGTGA C G TCT G C A正常基因正常基因A CGTGA C G TCT G C AAT突变基因突变基因 增添增添碱碱基基排排列列顺顺序序改改变变细胞周期的什么时期最可能会发生基因突变？细胞周期的什么时期最可能会发生基因突变？ 小组讨论交流：小组讨论交流：Why？有丝分裂间期有丝分裂间期

6、减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞中体细胞中可发生基因突变可发生基因突变生殖细胞生殖细胞中可发生基因突变中可发生基因突变分裂间期分裂间期基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？但一般不能传给后代但一般不能传给后代可以通过受精作用直接传给后代可以通过受精作用直接传给后代G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C突变突变(2)(2)基因基因突变一定会引起蛋白质的改变吗突变一定会引起蛋白质的改变吗？ 小组讨论交流：小组讨论交流：当当DNA分子上增添或缺失分子上增添或缺失1个碱基、个碱基、2个碱个碱基、基、

7、3个碱基时，结果相同吗？个碱基时，结果相同吗？哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结构哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结构影响最小影响最小？ 小组讨论交流：小组讨论交流： 镰刀型细胞贫血症说明基因突变对人有害，那么是不是所有基因突变生物都有害呢？基因突变到底有何特点？ 阅读课本，总结基因突变特点。阅读课本，总结基因突变特点。基因突变的特点基因突变的特点任何生物都可能发生任何生物都可能发生普遍性普遍性发生在个发生在个体发育的体发育的任何时期任何时期, ,任何细胞任何细胞随机性随机性自然突突频率自然突突频率1010-5-5-10-10-8-8低频性低频性产生一个以上的等位基因产生一个以上的等位基因

8、不定向性不定向性多害少利性多害少利性多数基因突变有不利影响多数基因突变有不利影响（1）因为）因为DNA分子结构具有相对稳定性和严格分子结构具有相对稳定性和严格的复制机制，所以基因突变具有的复制机制，所以基因突变具有 性。性。（2）任何一种生物都是长期进化过程的产物，它）任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们们 与环境已经取得了高度的协调，因而基因突变与环境已经取得了高度的协调，因而基因突变具有具有 性。性。低频低频多害少利多害少利（3）为何一个基因只能突变成它的等位基因？）为何一个基因只能突变成它的等位基因？小组讨论交流：小组讨论交流：?新基因位于同源染色体上的相同位置的基因控制同一性状位于

9、同源染色体上的相同位置的基因控制同一性状aa( (原基因原基因) )（等位基因如（等位基因如A1A1、A2A2）a( (突变基因突变基因) )新性状（正常基因）（正常基因）（正常基因）（正常基因）为生物进化提供最初原材料为生物进化提供最初原材料多指多指并指并指白化病白化病白化苗白化苗基因突变往往有害基因突变往往有害 小组讨论交流：小组讨论交流：生活中有生活中有哪些因素哪些因素容易引发基因突变？人们容易引发基因突变？人们是如何是如何保护自己保护自己的呢？的呢？基因突变往往有害，癌症的形成就是体细胞发基因突变往往有害，癌症的形成就是体细胞发生基因突变的结果。由生基因突变的结果。由致癌因子致癌因子推

10、导基因突变推导基因突变的的诱导因素诱导因素。野生兰花被野生兰花被疯狂挖掘疯狂挖掘采用什么方法能采用什么方法能两全其美两全其美珍品兰花珍品兰花令人陶醉令人陶醉？阅读课本，思考：阅读课本，思考：人工诱变育种的方法？缺点？人工诱变育种的方法？缺点？优点：优点： 提高突变率，加速育种进程，提高突变率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。大幅度改良生物性状。 太空辐射诱发的性状一定是科学家们太空辐射诱发的性状一定是科学家们想要的优良性状吗？为什么？想要的优良性状吗？为什么？ 由此，你认为诱变育种有何缺点？由此，你认为诱变育种有何缺点？(有利个体不多，需大量处理材料；成功率低有利个体不多，需大量处理材料；成

11、功率低)基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性太空椒与普通青椒对比，果实明显增大太空椒与普通青椒对比，果实明显增大咦！咦！太空椒太空椒一个一斤一个一斤 ！青霉素的产量提高了青霉素的产量提高了几千倍！几千倍！价格下降到原来的价格下降到原来的几万分之一！几万分之一！紫外线照射处理青霉菌紫外线照射处理青霉菌（人工诱变育种）（人工诱变育种）课堂小结 想一想，本节课我们学习了关于基因突变的哪些内容？1. 1. 某一基因中插入了一个碱基对，在插入位点的附近，某一基因中插入了一个碱基对，在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结再发生下列哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结构影响最小

12、构影响最小( )( )A. A. 置换单个碱基对置换单个碱基对B. B. 增加增加4 4个碱基对个碱基对C. C. 缺失缺失3 3个碱基对个碱基对D. D. 缺失缺失4 4个碱基对个碱基对2 2、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起么这种变化最终可能引起( )( ) A. A.遗传性状改变遗传性状改变 B.B.遗传密码改变遗传密码改变 C.C.遗传信息改变遗传信息改变 D.D.遗传规律改变遗传规律改变练习反馈练习反馈 4.4.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 A A都是有利的都是有利的 B B都

13、是定向的都是定向的 C C都是隐性突变都是隐性突变 D D诱发突变率高诱发突变率高6.（0707广东生物广东生物) )太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )( ) A. A.太空育种产生的突变总是有益的太空育种产生的突变总是有益的 B.B.太空育种产生的性状是定向的太空育种产生的性状是定向的 C.C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D.D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的5 5.(07.(07江苏生物江苏生物) ) 下列关于基因突变特点的说法正确的是下列关于基因突变特点的说法正确的是( )( )A A无论是低等还是高等生物都可能发生突变无论是低