天津市梅江中学高中生物 基因突变课件 新人教版必修2

猫姐妹长的不一样猫姐妹长的不一样狗的一家狗的一家表现型表现型 基因型基因型 环境环境 = +（改变）（改变） （改变）（改变） （改变）（改变）什么是可遗传的变异和什么是可遗传的变异和不遗传的变异不遗传的变异? ?变异的类型：变异的类型：表现型表现型 基因型基因型 环境环境 = +（改变）（改变） （改变）（改变） （改变）（改变）不遗传的变异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异三种来源：三种来源：基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变表现型基因型环境（不可遗传的变异）（可遗传的变异）基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变诱因（改变）（改变）（改变）镰刀型细胞贫血症正常人的红细胞镰刀型贫血症患者 的 红 细 胞讨论：镰刀型细胞贫血症的发病原因是什么？镰刀型细胞贫血症：镰刀型细胞贫血症： 镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，病重时，红细胞受机械损伤而破者红细胞变成长镰刀型，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。资料：资料： 血红蛋白是由四条多肽链组成血红蛋白是由四条多肽链组成.研究证明，在整个多肽链的研究证明，在整个多肽链的574个个氨基酸中，病者与正常人的氨基酸中，病者与正常人的573个个氨基酸是相同的。所不同的是一个氨基酸是相同的。所不同的是一个谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸替代，因而引起血替代，因而引起血红蛋白结构异常。红蛋白结构异常。DNA mRNAC T TG A AC A TG T A G A AG U A蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸正常正常缬氨酸缬氨酸 不正常不正常基因突变基因突变原因分析：原因分析：1）直接原因直接原因：血红蛋白分子的多肽链：血红蛋白分子的多肽链 上，上， 一个一个谷氨酸谷氨酸被一个被一个缬氨酸缬氨酸替换。替换。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： 控制合成血红蛋白分子控制合成血红蛋白分子 的的DNA的碱基序列发生了改变的碱基序列发生了改变 . . 变成了变成了 讨论：基因突变了,性状一定会改变吗？基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症临床表现血红蛋白6(N端)mRNA基因(DNA上)正常表现正常谷氨酸CTTGAAGAA镰刀型贫血异常缬氨酸CATGTAGUA正常表现正常谷氨酸GAGCTCGAG1、TA变成AT后将会有什么结果？3、碱基顺序和数目改变了呢？2、其它碱基种类改变了呢？中性突变学说中性突变学说碱基改变不一定引起变异一个氨基酸有多个密码子；一个氨基酸有多个密码子；一些一些DNA片段不携带遗传信息；片段不携带遗传信息；一些蛋白质中的氨基酸种类改变，一些蛋白质中的氨基酸种类改变，不一定影响其正常功能。不一定影响其正常功能。问题：为什么镰刀型细胞贫血症非洲发病率高？镰刀型贫血症在非洲发病率较高的原因镰刀型贫血症在非洲发病率较高的原因携带者携带者(杂合体杂合体)对恶性疟疾有较强的对恶性疟疾有较强的抵抗力，由于自然选抵抗力，由于自然选择的结果，使这一基择的结果，使这一基因在非洲恶性疟疾猖因在非洲恶性疟疾猖獗的地区较多保留了獗的地区较多保留了下来。下来。杂合体的红细胞基因突变的实例基因突变的实例碱基数目增减碱基数目增减肽链： 起始-缬-异亮-亮-甘-终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链： 起始-甘-天冬-脯-精-缬- -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突变前突变后+C+G此处插入一个碱基对基因突变总结基因突变总结1 指基因结构的改变，包括指基因结构的改变，包括DNA碱基对碱基对的增添、缺失和改变。的增添、缺失和改变。实质？实质？细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制时。复制时。自然突变和人工诱变。自然突变和人工诱变。变异的根本来源，为生物进化提供原材料。变异的根本来源，为生物进化提供原材料。普遍性（广泛而随机）。频率低（几万到几亿分之一）。多害性（少利多害）。不定向（不同碱基位点改变）。（碱基对排列顺序的改变碱基对排列顺序的改变）概念：概念：时间：时间：类型：类型：特点：特点：意义：意义：讨论结果1：这种说法不正确。对于生物个体这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由但一个物种是由很多个体很多个体组成，且经组成，且经漫长的进化历程漫长的进化历程中产生的突变还是很中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是多的，其中有不少突变是有利突变有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，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。基因突变能够为生物进化提供原材料。讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。讨论结果2：这种说法不正确。基因突变是指这种说法不正确。基因突变是指DNADNA分子中发生碱基对的增添、缺失分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。或改变而引起的基因分子结构的改变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因突变使一个基因突变成它的等位基因基因，从而会使生物的基因型发生改，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变变。但是基因型的改变并不都是并不都是由基由基因突变引起的，基因重组和染色体变因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。异都可引起基因型改变。基因突变总结基因突变总结2碱基种类改变碱基数目增减碱基排列顺序物理辐射。化学药剂。优点：提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。缺点：有利的个体往往不多。原因：诱因：人工诱变育种优缺点：应用：应用：19451945年爱尔兰科学家费来明发明青年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，价格下降到原来的几万分之一。价格下降到原来的几万分之一。紫外线照紫外线照射处理射处理基因重组基因的自由组合基因的自由组合:在减数分裂形成配子时，在减数分裂形成配子时，随着同源染色体的自由组合，同源染色体上的非随着同源染色体的自由组合，同源染色体上的非等位基因也自由组合。等位基因也自由组合。基因的连锁互换基因的连锁互换:当减数分裂形成四分体时，当减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，从而导致基因重新染色单体的交换而发生交换，从而导致基因重新组合。组合。两对相对性状的遗传实验两对相对性状的遗传实验绿色皱粒绿色皱粒Px黄色圆粒黄色圆粒F1黄色圆粒黄色圆粒F2黄色黄色圆粒圆粒黄色皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒个体数315101108329331：F2F2出现新的性状出现新的性状组合是什么组合是什么? ? 为为什么会出现新的什么会出现新的性状组合性状组合? ? 1、为什么说基因重组是进行、为什么说基因重组是进行有性生殖的过程中实现的？有性生殖的过程中实现的？2、基因重组有何重要意义？、基因重组有何重要意义？基因与性状之间的关系基因与性状之间的关系结构基因调节基因结构蛋白酶或激素细胞结构细胞代谢性状基因选择信息编码信息逆转录逆转录RNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译DNA复制RNA复制基因基因性状性状基因型表现型决定讨论：突变基因一定能传给后代吗？巩固练习1近年来，世界某几个地区由于战争中使用了贫铀弹，导致这几个地区白血病、皮肤癌的患者猛增，其原因是 。2.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变，导致酯酶的活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术已将该基因导如入细菌体内，并与细菌的DNA整合在一起。这样的细菌仍能繁殖。请回答：（1）用人工诱变的方法诱发产生的基因突变叫( ) （2）这种重组DNA技术可以达到定向改变 的目的，产生出人类所需要的物质，或者组建出新的( ) （3）通过这种生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，其原因是：诱发突变生物性状生物类型控制酯酶合成的基因与细菌的DNA一起复制，并传给子代细菌。在子代细菌体内该基因通过转录和翻译合成酯酶。贫铀弹产生核辐射，会诱发人体的基因突变