基因突变可能引起性状的改变课件-高一下学期生物浙科版必修2

神六：冬日荷花太空南瓜太空番茄辐射动物辐射动物问题1：生物表型在太空或核辐射的条件下发生了变异，那么它们的基因又发生了怎么样的改变呢？基因突变了。基因突变的概念？一、碱基对的替换、插入或缺失会引导发基因序列的改变指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程，会引起基因结构发生改变。1、概念：基因2终止子启动子基因1特定核苷酸序列发生改变——基因突变核苷酸序列发生改变——非基因突变①、基因突变的位置②、基因突变会使DNA或RNA的碱基序列发生改变。问题2：基因内部特定的核苷酸序列怎么样发生改变？鸟嘌呤（G）正常时（酮基型）与C配对；鸟嘌呤的互变异构体（G+）（烯醇型）与T配对。①、碱基对的替换2、基因突变的方式导致基因碱基对序列改变，基因结构改变②、碱基对的插入C：G碱基对的增加碱基对插入时，只有在插入位点之后的碱基序列会发生改变，其它的序列不变。基因碱基对序列改变，基因结构改变2、基因突变的方式碱基序列改变的部位在哪？缺失ATCCGCTAGGCG

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③、碱基对的缺失基因碱基对序列改变，基因结构改变2、基因突变的方式碱基对缺失时，只有在缺失位点之后的碱基序列会发生改变，其它的序列不变。碱基序列改变的部位在哪？DNA的复制主要发生在分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂前间期，即DNA复制时。DNA修复还有部分基因突变发生于DNA的错误修复。问题3：从基因角度分析，基因突变的结果是什么？3、时间：神六：冬日荷花太空南瓜太空番茄辐射动物辐射动物产生新的基因；即原基因的等位基因；不改变基因的数目和位置。aa同源染色体生物变异的根本来源；也为生物进化提供了原材料。4、基因突变的结果5、基因突变的意义：A质变量不变问题4：基因突变是引起生物性状改变？原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。镰刀型细胞贫血症的产生：镰刀形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，而镰刀形细胞贫血症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。二、基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质1、基因突变影响其编码的蛋白质

1949年，美国鲍林博士发现，患者红细胞中血红蛋白异常，从而引起红细胞变形，运载氧气能力减弱。引起红细胞的形态变化最可能的原因是什么？（从红细胞组成成分分析）科学家并没有停止研究的步伐……思考：正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）1956年，英国科学家英格拉姆发现：思考：为什么会出现氨基酸的改变呢？研究发现，由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变。谷氨酸缬氨酸DNA:mRNA:氨基酸:蛋白质:正常异常CTTGAACT

GATAGAAU思考与讨论患病的根本原因是构成基因的碱基对的改变。突变直接原因根本原因GA思考：基因中碱基的替换，氨基酸一定改变吗？只改变1个氨基酸或不改变请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？不一定①突变的基因不表达（体细胞中基因选择性不表达，或产生隐性基因，形成杂合子）。②突变发生于基因不转录的序列中。③突变部位转录后位于起始密码子之前或终止密码子之后。（不翻译）④突变后的转录产生的新密码子还是决定原来的氨基酸。问题5：基因突变有哪些类型？阅读P88小资料⑴根据基因突变对表型的影响来分类2、基因突变的类型①形态突变②生化突变③致死突变④条件致死突变影响生物的代谢过程，导致某个特定生化功能的改变或丧失。例如，人类的苯丙酮尿症，是由于患者肝脏中缺少苯丙氨酸羟化酶，使体内的苯丙氨酸无法正常代谢而过量积累，损伤中枢神经系统，导致智力发育不全。主要影响生物的形态结构，可从表型的明显差异来识别.如果蝇的红眼突变为白眼。导致个体活力下降，甚至死亡。突变体在某些条件下可以成活，而在另一些条件下致死。⑵根据诱发基因突变的因素来分类

P892、基因突变的类型①自发突变②诱发突变自然状态下发生的基因突变人工条件下诱发的基因突变突变频率低突变频率高问题6：基因突变有什么特点？⑶诱发基因突变的因素:P89①物理因素(如X射线、紫外线等各种射线)②化学因素(如亚硝酸、碱基类似物等)③生物因素(如麻疹病毒等)。损伤细胞内的DNA改变DNA的碱基序列毒素和代谢物对DNA分子有诱变作用所有生物均可发生基因突变；在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生基因突变。①普遍性②多方向性③可逆性在自然状态下，生物的基因突变频率一般是很低的，10－8-

10-5。④稀有性（低频性）大多数的基因突变会给生物带来不利的影响。因为任何一种生物的现存基因都是长期自然选择和适应的结果，体现了它们与环境的高度协调，而大多数基因突变打破了这种协调。⑤多数有害性3、基因突变的特点：Aa细胞癌变三、某些基因突变能导致细胞分裂失控1、癌细胞：由一个正常细胞突变而来，他的一个重要特征是无限增殖。－细胞癌变③细胞膜上的糖蛋白等物质减少，癌细胞容易扩散和转移①能够无限增殖②形态结构发生显著变化2、癌细胞的特点肺癌细胞的扫码电镜图（3500倍，经后期着色处理）原癌基因：是控制细胞生长和分裂的一类正常基因，其突变或过量表达能引起正常细胞发生癌变。抑癌基因：其编码的蛋白质的功能是正常细胞增殖过程中的负调控因子，抑癌基因突变丧失其细胞增殖的负调控作用，则导致细胞周期失控而发生癌变。3.癌变原因：三、某些基因突变能导致细胞分裂失控抑制细胞的增殖，促进凋亡思考：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？⑴原癌基因突变或过量表达和抑癌基因突变导致细胞周期失控----（内因）①物理因子主要是辐射致癌。例如电离辐射、X射线、紫外线都可以致癌。②化学因子有些无机物，如砷、石棉、铬化合物、镍化合物均有致癌作用。有机致癌剂则更多，如环化致癌物、杂环烃、煤焦油、黄曲霉毒素等均可致癌。③生物因子如某些病毒、细菌、霉菌等，现在已经发现有150多种病毒可以引起动物或植物产生肿瘤。⑵、能引起细胞癌变的外因称为致癌因子目前认为，引起细胞癌变的因素，大致分为三类：4.细胞癌变的机理注意：癌症的发生并不是单一基因突变的结果，在一个细胞中发生多个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。ＡＡ甲乙丙丁DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。思考1：DNA碱基对的改变一定会引起蛋白质结构改变吗？思考2：一般哪种类型对蛋白质影响比较小？碱基对的替换插入（缺失）3倍数的碱基对插入（缺失）非3倍数的碱基对碱基对的替换<<增加一个碱基对：-TTTTGGGCTGGCCAAA-增加三个碱基对：-TTTTTTGGGCTGGCCAAA-替换一个碱基对：-TTAGGGCTGGCCAAA-正常的碱基对：-TTTGGGCTGGCCAAA-

思考3：基因突变能不能传递给后代？①生殖细胞的基因突变一般能传给子代②体细胞的基因突变若能进行无性生殖，则能传给子代，反之则不能。基因突变不一定能传给子代判断正误(1)基因可能在复制等时期发生碱基序列的改变,从而改变遗传信息。()(2)碱基对的替换不会导致基因表达时对应密码子序列的改变。()(3)DNA片段中某一位点缺失碱基对,一定会引起该位点以后的遗传信息出现异常。()(4)镰刀形细胞贫血症是碱基对的替换导致基因突变,使血红蛋白分子的肽链上发生了一个氨基酸的替换引起的。()√××√例.人类镰刀形细胞贫血症的发病原因是基因突变,即控制血红蛋白的基因中一个碱基对A—T替换成了T—A。下列关于这一现象的叙述中,错误的是(

)A.基因结构发生改变B.产生新的基因C.说明基因突变具有可逆性的特点D.说明基因能控制生物性状C例.有些因素能提高基因突变概率,导致细胞分裂失控。下列关于基因突变的叙述,错误的是(

)A.癌细胞是由于基因突变引起的细胞分裂失控B.各种能改变DNA分子中碱基排列顺序的化合物均可诱发基因突变C.长期接受太阳光中紫外线的照射引发的基因突变称为诱发突变D.致癌病毒能将病毒基因及与致癌相关核酸序列整合到人的基因组中引起细胞发生癌变C四、基因突变可应用于诱变育种1.概念：

利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。4.意义：创造动植物、微生物新品种2.方法：3.原理：基因突变物理方法(紫外线、x射线、宇宙射线、激光等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型。农作物

黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2.5％。微生物青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到50000单位/mL～60000单位/mL。诱变育种优点：缺点：有利变异少，需大量处理供试材料，具有一定的盲目性。①提高变异频率，能产生多种多样的新类型，为育种创造出丰富的原材料。②能在较短的时间内有效的改良生物品种的某些性状。③改良作物品质，增强抗逆性。5、诱变育种的优缺点判断正误(1)基因突变可应用于诱变育种。()(2)自发突变率比人工诱发突变率要高100~1000倍。()(3)采用诱变育种可增强抗逆性,但不能产生新类型。()√××1.产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是(

)A.红细胞易变形破裂B.血红蛋白中的一个氨基酸不正常C.信使RNA中的一个碱基发生了改变D.基因中的一个碱基对发生了改变D课堂练习2.在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中(

)A.花色基因的碱基组成

B.花色基因的DNA序列C.细胞的DNA含量

D.细胞的RNA含量B3.下列关于基因突变特点的说法,错误的是(

)A.人工诱变可以控制基因突变的方向B.红绿色盲是由基因突变产生的C.基因突变可产生新基因D.基因突变不一定导致生物性状的改变A4.某婴儿不能消化牛奶,经检查发现其乳糖酶分子中有一个氨基酸改变,导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因最可能是