第五章第一节基因突变和基因重组公开课

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章,基,基因突变,及,及其他变,异,异,生物的变,异,异是指生,物,物亲、子,代,代间或子,代,代各个体,间,间存在性状差异的现象。,例一、古,代,代妇女缠,足,足后的小,脚,脚；夏天,去,去海边晒,黑,黑了的皮,肤,肤；,生物变异,的,的主要类,型,型有哪些,？,？,变异的类,型,型,不遗传的,变,变异：仅仅是,由,由环境因,素,素的影响,造,造成的变,异,异。,遗传物质,没,没有改变,，,，变化的,性,性状不能,进一步遗,传,传给后代,。,。,基因重组,可遗传的,变,变异：是由于,遗,遗传物质,的,的改变而,引,引起的,变,变异,。,。变化的,性,性状能遗,传,传给后代,。,。,基因突变,染色体变,异,异,例二、镰,刀,刀型贫血,症,症,第,1,节 基因,突,突变和基,因,因重组,科学史一,1910,年,年，赫里,克,克医生的,诊,诊所来了,一,一位黑人,病,病人，病,人,人脸色苍,白,白，四肢,无,无力，是,严,严重的贫,血,血病患者,。,。医生使,用,用了所有,能,能治疗贫,血,血病的药,物,物，但对,这,这个病人,都,都无效。,对,对病人做,血,血液检查,时,时发现，,红,红细胞在,显,显微镜下,不,不是正常,的,的圆饼形,，,，而是又,长,长又弯的,镰,镰刀状，,称,称镰刀型细,胞,胞贫血症。,正常,异常,基因突变,的,的实例,1949,年,年，美国,鲍,鲍林博士,首,首先意识,到,到，红细,胞中血红,蛋,蛋白分子,的,的异常引,起,起红细胞,变,变形.,血红蛋白,究,究竟出了,什,什么问题,？,？,1956,年,年，英国,科,科学家英,格,格拉姆发,现,现镰刀型,细,细胞贫血,症,症患者血,红,红蛋白的,肽,肽链上，,有,有一处的,谷氨酸被缬氨酸,取代,。,正常,异常,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,为什么谷,氨,氨酸会被,缬,缬氨酸取,代,代呢？,探究,根据资料,利,利用基因,控,控制蛋白,质,质合成有,关,关知识分,析,析完成镰,刀,刀型细胞,贫,贫血症的,病,病因图解,并,并解释说,明,明。,红细胞的,形,形状,DNA,mRNA,氨基酸,血红蛋白,正常,谷氨酸,G A,G,A,A,C,T,T,异常,缬氨酸,G A,G,A,C T,病因分析,：,：,A,A,U,T,根本原因,直接原因,镰刀型细,胞,胞贫血症,是,是由于DNA分,子,子中碱基,对,对替换引起的一,种,种遗传病,思考?,DNA中,碱,碱基对的替换可以引起DNA结,构,构的改变,从而引,起,起生物性,状,状的改变.那么DNA分子,中,中碱基对,能,能否发生,其,其它的变,化,化,也,可,可能引起,生,生物性状,的,的改变呢?,增添,缺失,替换,DNA分,子,子中发生,碱,碱基对的、和，而引起,的,的的改变。,替换,增添,缺失,基因结构,1.基因,突,突变的概,念,念：,基因突变,后,后DNA,分,分子携带,的,的遗传信,息,息是否改,变,变？,基因突变,后,后是否改,变,变基因的,数,数量？,DNA,A,U,C C G C ,A,A,C C G,C,异亮氨酸,精氨酸,天冬氨酸,mRNA,A,T,C C G C,T,A,G G C,G ,正常,TTG GCG ,AAC CGC,碱基对替,换,换,精氨酸,探究：,基因突变,后,后合成的,蛋,蛋白质是,否,否改变？,生物体性,状,状是否一,定,定改变呢,？,？,DNA,A U,C,C G C ,A U,U,C G C,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,A T,C,C G C,T A,G,G C,G ,正常,T AAG CG ,A TTC GC,碱基对替,换,换,精氨酸,一种氨基,酸,酸可能有,多,多种密码,子,子（密码,子,子简并性,）,）,。,DNA,A,U,C C G C,A C C G,C,苏,氨,氨,酸,酸,丙,氨,氨,酸,酸,mRNA,A,T,C C G C,T,A,G G C G,正常,异,亮,亮,氨,氨,酸,酸,精,氨,氨,酸,酸,碱,基,基,对,对,缺,缺,失,失,A C C G C,T G G C G,ATACCGC,TAGGCG,TATGGCG,DNA,ATCCGC,A,U C,C G C,A U,A C,C G,C,mRNA,正,常,常,碱,基,基,对,对,增,增,添,添,异,亮,亮,氨,氨,酸,酸,精,氨,氨,酸,酸,异,亮,亮,氨,氨,酸,酸,脯,氨,氨,酸,酸,综,上,上,分,分,析,析,：,：,基,基,因,因,突,突,变,变,后,后,合,合,成,成,的,的,蛋,蛋,白,白,质,质,不,不,一,一,定,定,改,改,变,变,小,结,结,：,：,（1,）,）,基,基,因,因,突,突,变,变,不,不,改,改,变,变,基,基,因,因,的,的,数,数,量,量,，,，,只,只,改,改,变,变,基,基,因,因,的,的,内,内,部,部,结,结,构,构,（2,）,）,基,基,因,因,突,突,变,变,后,后遗,传,传,信,信,息,息改,变,变,，,，,但,但,是,是,合,合,成,成,的,的,蛋,蛋,白,白,质,质不,一,一,定,定改,变,变,，,，,生,生,物,物,的,的,性,性,状,状,也,也不,一,一,定,定改,变,变,（2,）,）,基,基,因,因,突,突,变,变,的,的,三,三,种,种,方,方,式,式,哪,哪,一,一,种,种,对,对,生,生,物,物,性,性,状,状,的,的,影,影,响,响,最,最,小,小,？,？,（1,）,）,基,基,因,因,突,突,变,变,不,不,改,改,变,变,生,生,物,物,性,性,状,状,的,的,情,情,况,况,有,有,哪,哪,些,些,类,类,型,型,？,？,一,一,种,种,氨,氨,基,基,酸,酸,可,可,能,能,有,有,几,几,种,种,密,密,码,码,子,子,显,显,性,性,纯,纯,合,合,子,子,突,突,变,变,成,成,杂,杂,合,合,子,子,（,（AA,Aa,）,）,碱,基,基,对,对,的,的,替,替,换,换,(,只,只,影,影,响,响,一,一,个,个,氨,氨,基,基,酸,酸,）,）,继,续,续,思,思,考,考,：,：,巩,固,固,练,练,习,习,下,列,列,大,大,肠,肠,杆,杆,菌,菌,某,某,基,基,因,因,的,的,碱,碱,基,基,序,序,列,列,的,的,变,变,化,化,，,，,对,对,其,其,所,所,控,控,制,制,合,合,成,成,的,的,多,多,肽,肽,的,的,氨,氨,基,基,酸,酸,序,序,列,列,影,影,响,响,最,最,大,大,的,的,是,是,（,（,不,不,考,考,虑,虑,终,终,止,止,密,密,码,码,子,子,）,）,A,第,第6,位,位,的,的C,被,被,替,替,换,换,为,为T,B,第,第9,位,位,与,与,第,第10,位,位,之,之,间,间,插,插,入,入1,个,个T,C,第,第100,、,、101,、,、102,位,位,被,被,替,替,换,换,为,为TTT,D,第,第103,至,至105,位,位,被,被,替,替,换,换,为,为1,个,个T,B,DNA,（,（,基,基,因,因,）,）,分,分,子,子,结,结,构,构,一,一,般,般,是,是,很,很,稳,稳,定,定,的,的,，,，易,发,发,生,生,基,基,因,因,突,突,变,变,DNA,（,（,基,基,因,因,）,）,分,分,子,子,进,进,行,行的,时,时,候,候,，,，,将,将DNA链,解,解,旋,旋,成,成,链,，,，,结,结,构,构,相,相,对,对,不,不,稳,稳,定,定,时,时,，,，,容,容,易,发,发,生,生,基,基,因,因,突,突,变,变,。,。,细,胞,胞,分,分,裂,裂,间,间,期,期,所以，基因突变一般发生在 时期,包括,和,复,制,制,不,减,数,数,第,第,一,一,次,次,分,分,裂,裂,间,间,期,期,有丝分裂间,期,期,双,单,探究,基因突变发,生,生的时间？,“神七”,带,带一批种子,上,上天进行育,种,种，你选“,干,干种子”还,是,是“萌动的,种,种子”？为,什,什么？,DNA的复,制,制,A.有丝分,裂,裂间期,B.减数第,一,一次分裂间,期,期,体细胞可以,发,发生基因突,变,变，,但一般不能,传,传给后代,生殖细胞中,也,也可以发生,基,基因突变,将,将遵循遗传,规,规律传递给,下,下一代,分裂间期,体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,18,3.引起基,因,因突变的因,素,素,（2）假如,上,上述原因都,不,不存在，是,否,否就不会发,生,生基因突变,了,了呢？,物理因素、,化,化学因素、,生,生物因素,内部因素：,复,复制错误、,碱,碱基组成改,变,变,（,1）能引起,癌,癌症的外部,因,因素有哪些,？,？,讨论：生活,中,中我们应该,怎,怎样做才能,尽,尽量避免基,因,因突变带给,我,我们危害呢,？,？,（,1）引起基,因,因突变的外,因,因,夏季涂抹防,晒,晒霜,青少年少上,网,网，少用手,机,机,不喝反复烧,开,开的水（含,亚,亚硝酸盐）,物理因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和,油,油炸食品,化学因素,分析以下情,况,况是减少哪,种,种因素诱发,基,基因突变的,可,可能，从而,防,防止细胞癌,变,变？,接种乙肝疫,苗,苗,生物因素,20,资料一：,4、基因突,变,变的特点（,阅读课本P82,）,基因突变具,有,有普遍性,所有生物,白眼果蝇,白化苗,白色皮毛牛犊,高产青霉菌株,白化病,21,资料二：,基因突变具,有,有随机性,性成熟的植株,植物整个个体发育过程都能发生基因突变,胚,幼苗,具根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,任何时期、任何细胞、,任何DNA、DNA的任何部位,22,资料三：,基因突变是,不,不定向的,灰色,白色,黑色,黄色,一个基因可,以,以向不同方,向,向发生突变,，,，产生一个以,上,上的等位基,因,因。但是，每,一,一个基因的,突,突变都只能限定在,其,其相对性状,的,的范围内，不会超出,限,限制。,23,生物,表现型,突变率,肺炎球菌,青霉素抗性,1.010,-7,玉米,皱缩种子,1.010,-6,紫色种子,1.010,-5,无色种子,1.010,-5,甜粒种子,2.010,-6,小鼠,浅色毛皮,3.010,-5,粉红色眼,3.510,-6,人,血友病,2.010,-5,视网膜色素瘤,2.010,-5,软骨发育不全,5.010,-5,基因突变的,频,频率很低,资料四：,24,绝大多数的,人,人类遗传病,，,，都是由基,因,因突变造成,的,的，这些病,对,对人类健康,构,构成了严重,威,威胁。,镰刀型细胞,贫,贫血症就是,一,一种这样的,遗,遗传病，患,者,者(aa),不,不到成年就,会,会死亡。可,见,见这种突变,基,基因在自然,选,选择的压力,下,下容易被淘,汰,汰。可是在,非,非洲疟疾流,行,行的地区，,发,发现镰刀型,细,细胞杂合基,因,因型(Aa)对疟疾的,感,感染率，比,正,正常人(AA)低得多,。,。因此，在疟疾流行,的,的地区，不,利,利的镰刀型,细,细胞基因突,变,变可转变为,有,有利于防止,疟,疟疾的流行,。,。,多害少利,资料五：,利、害是相,对,对的，与环,境,境有关,有害的基因,突,突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的,并指,镰刀形红细,胞,胞,高产大豆,高,高产青霉菌,株,株,有利的基因,突,突变,5.基因突,变,变的意义:,（1）可以,产,产生新的基,因,因,（2）是生,物,物变异的根,本,本来源,（3）为生,物,物的进化提,供,供最初的原,材,材料,批判性思维,有人认为，,自,自然条件下,基,基因突变率,很,很低，而且,大,大多数基因,突,突变对生物,体,体是有害的,，,，因此，它,不,不可能为生,物,物进化提供,原,原材料。你,认,认为这样的,看,看法正确吗,？,？为什么？,这种看法不,正,正确。果蝇,约,约有,