天津市梅江中學(xué)高中生物 基因突變課件 新人教版必修2

貓姐妹長(zhǎng)的不一樣貓姐妹長(zhǎng)的不一樣狗的一家狗的一家表現(xiàn)型表現(xiàn)型 基因型基因型 環(huán)境環(huán)境 = +（改變）（改變） （改變）（改變） （改變）（改變）什么是可遺傳的變異和什么是可遺傳的變異和不遺傳的變異不遺傳的變異? ?變異的類(lèi)型：變異的類(lèi)型：表現(xiàn)型表現(xiàn)型 基因型基因型 環(huán)境環(huán)境 = +（改變）（改變） （改變）（改變） （改變）（改變）不遺傳的變異不遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異三種來(lái)源：三種來(lái)源：基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？染色體變異類(lèi)型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不可遺傳的變異）（可遺傳的變異）基因重組基因重組染色體變異染色體變異基因突變基因突變誘因（改變）（改變）（改變）鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常人的紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥患者 的 紅 細(xì) 胞討論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因是什么？鐮刀型細(xì)胞貧血癥：鐮刀型細(xì)胞貧血癥： 鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。資料：資料： 血紅蛋白是由四條多肽鏈組成血紅蛋白是由四條多肽鏈組成.研究證明，在整個(gè)多肽鏈的研究證明，在整個(gè)多肽鏈的574個(gè)個(gè)氨基酸中，病者與正常人的氨基酸中，病者與正常人的573個(gè)個(gè)氨基酸是相同的。所不同的是一個(gè)氨基酸是相同的。所不同的是一個(gè)谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸替代，因而引起血替代，因而引起血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。DNA mRNAC T TG A AC A TG T A G A AG U A蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸正常正常纈氨酸纈氨酸 不正常不正常基因突變基因突變?cè)蚍治觯涸蚍治觯?）直接原因直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈：血紅蛋白分子的多肽鏈 上，上， 一個(gè)一個(gè)谷氨酸谷氨酸被一個(gè)被一個(gè)纈氨酸纈氨酸替換。替換。C T TG A AC A TG T A原因分析：原因分析：2）根本原因根本原因： 控制合成血紅蛋白分子控制合成血紅蛋白分子 的的DNA的堿基序列發(fā)生了改變的堿基序列發(fā)生了改變 . . 變成了變成了 討論：基因突變了,性狀一定會(huì)改變嗎？基因突變的實(shí)例基因突變的實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥臨床表現(xiàn)血紅蛋白6(N端)mRNA基因(DNA上)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GAGCTCGAG1、TA變成AT后將會(huì)有什么結(jié)果？3、堿基順序和數(shù)目改變了呢？2、其它堿基種類(lèi)改變了呢？中性突變學(xué)說(shuō)中性突變學(xué)說(shuō)堿基改變不一定引起變異一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子；一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子；一些一些DNA片段不攜帶遺傳信息；片段不攜帶遺傳信息；一些蛋白質(zhì)中的氨基酸種類(lèi)改變，一些蛋白質(zhì)中的氨基酸種類(lèi)改變，不一定影響其正常功能。不一定影響其正常功能。問(wèn)題：為什么鐮刀型細(xì)胞貧血癥非洲發(fā)病率高？鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高的原因鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高的原因攜帶者攜帶者(雜合體雜合體)對(duì)惡性瘧疾有較強(qiáng)的對(duì)惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，由于自然選抵抗力，由于自然選擇的結(jié)果，使這一基擇的結(jié)果，使這一基因在非洲惡性瘧疾猖因在非洲惡性瘧疾猖獗的地區(qū)較多保留了獗的地區(qū)較多保留了下來(lái)。下來(lái)。雜合體的紅細(xì)胞基因突變的實(shí)例基因突變的實(shí)例堿基數(shù)目增減堿基數(shù)目增減肽鏈： 起始-纈-異亮-亮-甘-終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈： 起始-甘-天冬-脯-精-纈- -TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT- -ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對(duì)基因突變總結(jié)基因突變總結(jié)1 指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)堿基對(duì)的增添、缺失和改變。的增添、缺失和改變。實(shí)質(zhì)？實(shí)質(zhì)？細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)。復(fù)制時(shí)。自然突變和人工誘變。自然突變和人工誘變。變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供原材料。變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供原材料。普遍性（廣泛而隨機(jī)）。頻率低（幾萬(wàn)到幾億分之一）。多害性（少利多害）。不定向（不同堿基位點(diǎn)改變）。（堿基對(duì)排列順序的改變堿基對(duì)排列順序的改變）概念：概念：時(shí)間：時(shí)間：類(lèi)型：類(lèi)型：特點(diǎn)：特點(diǎn)：意義：意義：討論結(jié)果1：這種說(shuō)法不正確。對(duì)于生物個(gè)體這種說(shuō)法不正確。對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個(gè)物種是由但一個(gè)物種是由很多個(gè)體很多個(gè)體組成，且經(jīng)組成，且經(jīng)漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是多的，其中有不少突變是有利突變有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要的意義。因此，對(duì)生物的進(jìn)化有重要的意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料?；蛲蛔兡軌?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。討論：有人說(shuō)，基因突變就是指生物體基因型的改變。你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎？試舉例說(shuō)明。討論結(jié)果2：這種說(shuō)法不正確?；蛲蛔兪侵高@種說(shuō)法不正確?；蛲蛔兪侵窪NADNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因分子結(jié)構(gòu)的改變?；蚋淖兌鸬幕蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兪挂粋€(gè)基因突變成它的等位基因突變使一個(gè)基因突變成它的等位基因基因，從而會(huì)使生物的基因型發(fā)生改，從而會(huì)使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變變。但是基因型的改變并不都是并不都是由基由基因突變引起的，基因重組和染色體變因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變。異都可引起基因型改變。基因突變總結(jié)基因突變總結(jié)2堿基種類(lèi)改變堿基數(shù)目增減堿基排列順序物理輻射?；瘜W(xué)藥劑。優(yōu)點(diǎn)：提高突變頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良生物性狀。缺點(diǎn)：有利的個(gè)體往往不多。原因：誘因：人工誘變育種優(yōu)缺點(diǎn)：應(yīng)用：應(yīng)用：19451945年愛(ài)爾蘭科學(xué)家費(fèi)來(lái)明發(fā)明青年愛(ài)爾蘭科學(xué)家費(fèi)來(lái)明發(fā)明青霉素以來(lái)，世界各地科學(xué)家用紫外線照射的方霉素以來(lái)，世界各地科學(xué)家用紫外線照射的方法處理青霉，將青霉素的產(chǎn)量提高了幾千倍，法處理青霉，將青霉素的產(chǎn)量提高了幾千倍，價(jià)格下降到原來(lái)的幾萬(wàn)分之一。價(jià)格下降到原來(lái)的幾萬(wàn)分之一。紫外線照紫外線照射處理射處理基因重組基因的自由組合基因的自由組合:在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，隨著同源染色體的自由組合，同源染色體上的非隨著同源染色體的自由組合，同源染色體上的非等位基因也自由組合。等位基因也自由組合?；虻倪B鎖互換基因的連鎖互換:當(dāng)減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，當(dāng)減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，從而導(dǎo)致基因重新染色單體的交換而發(fā)生交換，從而導(dǎo)致基因重新組合。組合。兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)綠色皺粒綠色皺粒Px黃色圓粒黃色圓粒F1黃色圓粒黃色圓粒F2黃色黃色圓粒圓粒黃色皺粒綠色綠色圓粒圓粒綠色綠色皺粒皺粒個(gè)體數(shù)315101108329331：F2F2出現(xiàn)新的性狀出現(xiàn)新的性狀組合是什么組合是什么? ? 為為什么會(huì)出現(xiàn)新的什么會(huì)出現(xiàn)新的性狀組合性狀組合? ? 1、為什么說(shuō)基因重組是進(jìn)行、為什么說(shuō)基因重組是進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的？有性生殖的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的？2、基因重組有何重要意義？、基因重組有何重要意義？基因與性狀之間的關(guān)系基因與性狀之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因結(jié)構(gòu)蛋白酶或激素細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞代謝性狀基因選擇信息編碼信息逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄RNADNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制基因基因性狀性狀基因型表現(xiàn)型決定討論：突變基因一定能傳給后代嗎？鞏固練習(xí)1近年來(lái)，世界某幾個(gè)地區(qū)由于戰(zhàn)爭(zhēng)中使用了貧鈾彈，導(dǎo)致這幾個(gè)地區(qū)白血病、皮膚癌的患者猛增，其原因是 。2.昆蟲(chóng)學(xué)家用人工誘變的方法使昆蟲(chóng)發(fā)生基因突變，導(dǎo)致酯酶的活性升高，該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)已將該基因?qū)缛爰?xì)菌體內(nèi)，并與細(xì)菌的DNA整合在一起。這樣的細(xì)菌仍能繁殖。請(qǐng)回答：（1）用人工誘變的方法誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變叫( ) （2）這種重組DNA技術(shù)可以達(dá)到定向改變 的目的，產(chǎn)生出人類(lèi)所需要的物質(zhì)，或者組建出新的( ) （3）通過(guò)這種生物工程產(chǎn)生的細(xì)菌，其后代同樣能分泌酯酶，其原因是：誘發(fā)突變生物性狀生物類(lèi)型控制酯酶合成的基因與細(xì)菌的DNA一起復(fù)制，并傳給子代細(xì)菌。在子代細(xì)菌體內(nèi)該基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成酯酶。貧鈾彈產(chǎn)生核輻射，會(huì)誘發(fā)人體的基因突變