基因突变PPT课件

他们长的像吗？,1,第五章 基因突变及其他变异,2,科幻电影中的变异,3,表现型,基因型,+ 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异,4,资料1：“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造”美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？,中国第一位人造美女,5,3.5kg,7kg,3.5kg,甘蓝,拉萨,北京,资料2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。为什么会这样呢？,6,资料3：在种植花卉时，发现红花的后代出现了蓝紫花，蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。这种现象是哪类变异呢？,红花的后代变了蓝紫色,蓝紫色花后代仍是蓝紫色,7,变异的类型,可遗传的变异：,不可遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,一、生物变异的类型,8,镰刀型贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却成弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂引起溶血性贫血，甚至造成死亡。,正常型红细胞 镰刀型红细胞,案例1：,什么原因导致这种症状的产生的呢？,9,分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列,10,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GA,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,思考与讨论：1.查教材65页的密码子表完成下面图解，按图解说明镰刀型细胞贫血的病因？,T,A,U,A,11,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基排列顺序发生变化,DNA分子中的碱基对排列顺序发生变化,具体变化过程:,12,1、直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。,原因分析：,2、根本原因： 控制合成血红蛋白分子的DNA（基因）中的一个碱基对发生了替换（改变）。,即：镰刀型细胞贫血症是由_ 引起的一种遗传病，是由于基因_发生了改变导致血红蛋白分子改变而产生的。,基因突变（碱基对的替换,分子结构,13,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,替换,增添,缺失,基因结构,2 概念：,14,基因结构的改变，是否一定引起蛋白质 结构的改变？,3 基因突变的本质：,基因结构的改变（分子水平的变化）,？,15,案例2：碱基对替换,甲 乙 丙 丁,DNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。,结论:,16,碱基对的增加或缺失,某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：,1.如果DNA碱基顺序转录链丢失了一个A，导致mRNA上编码丝氨酸的第一个碱基U丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？,密码子顺序： ACC CCA AAU ACC GUU AA氨基酸顺序： 苏氨酸 脯氨酸 天冬酰胺 苏氨酸 缬氨酸,17,2.如果DNA碱基顺序转录链丢失了AGG3个碱基，导致mRNA上编码丝氨酸的三个碱基丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？,碱基对的增加或缺失,某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：,密码子顺序： ACC AAA UAC CGU UAA氨基酸顺序： 苏氨酸 赖氨酸 酪氨酸 精氨酸 终止,18,3.想一想，如果在DNA的基因序列中增加1个，或2个碱基、3个碱基哪种情况对对蛋白质的影响最小？,案例2：碱基对的增加或缺失,某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：,19,替换,增添,缺失,DNA片段,总结,20,4 .结果:,基因突变是染色体上的某一位点上基因的改变。,基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型的变化.,21,思考：基因结构处于什么状态时是最不稳定的,基因突变可能是在什么时期发生的？,讨论：,22,5 基因突变的时间：,DNA复制或修复时主要是细胞分裂的间期,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞中可以发生基因突变,产生生殖细胞可以发生基因突变,但一般不能传给后代（产生性原细胞时可以或通过无性生殖-扦插嫁接等传给后代）,可以通过受精作用直接传给后代,DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。,23,基因突变是如何产生的呢？,案例1,案例2,案例3,24,影片中病毒引起生物变异,25,中国人在食品中完成了化学扫盲:从大米里认识了石蜡;从火腿里认识了敌敌畏;从咸鸭蛋、辣椒酱里认识了苏丹红；从火锅里认识了福尔马林；从银耳，蜜枣里认识了硫磺；从木耳，多宝鱼中认识了硫酸铜，三鹿又让同胞知道了三聚氰胺的化学作用。今天我们又从双汇的“健美”猪中认识到了瘦肉精盐酸克伦特罗 。,26,27,自然条件下DNA偶尔复制错误,提高突变频率,X射线、激光、紫外线等,亚硝酸盐、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,三、基因突变的原因,外因：诱发突变,内因：自发突变,资料一：,从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？,白眼果蝇,白化苗,短腿的安康羊,基因突变的特点1：普遍性,白色皮毛牛犊,28,植物的个体发育,发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。,基因突变特点2 ：随机性,资料二：,29,在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？,思考与讨论：,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,30,高产大豆 高产青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突变,31,白化病患者,有害的基因突变,白化玉米苗,畸形的雏鸭,人类的多指,32,资料三：,大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。,基因突变的特点3：少利多害性,33,镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)对疟疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。,基因突变的有害性是相对的，但害多利少。,34,资料四：,灰老鼠,基因突变具有不定向性,基因突变的特点4：不定向性,35,资料五：,基因突变的特点5：低频性,36,普遍性：随机性：不同发育阶段、不同DNA、 DAN不同部位均可发生。不定向性：低频性：,少利多害性：,想一想,基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？,不矛盾。,因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。,三、基因突变的特点,37,2 基因突变的意义,基因突变是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，,为生物进化提供了最初的原始材料.,38,讨论人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞，发生在生殖细胞中的基因突变还可传给子代，产生很多遗传病，生活中如何在一定程度上避免基因突变呢 ？,39,三、致癌因子,1、物理致癌因子:主要指辐射（如核辐射，热辐射，紫外线，X射线等）2、化学致癌因子:无机化合物:如石棉,砷化物,铬化物，镉化物等；某些金属，如铬、镍、砷等也可致癌。有机化合物:联苯胺，烯环烃，亚硝胺，黄曲霉素等。,40,氯乙烯 目前应用最广的一种塑料聚氯乙烯，是由氯乙烯单体聚合而成的。大鼠长期吸入氯乙烯气体后，可诱发肺、皮肤及骨等处的肿瘤。通过塑料工厂工人流行病学调查已证实氯乙烯能引起肝血管肉瘤，潜伏期一般在15年以上。,黄曲霉菌 广泛存在于污染的食品中，尤以霉变的花生、玉米及谷类中含量最多。黄曲霉毒素B1是已知最强的化学致癌物之一，可引起人和啮齿类、鱼类、鸟类等多种动物的肝癌。,香烟有20多种致癌物质！,41,1.不吃发霉的粮食及其制品。花生、大豆、米、面粉、植物油等发霉后，可产生黄曲霉素，是一种强烈的致癌(特别是肝癌)物质。2.不吃熏制或腌制的食物， 如熏肉、咸肉、咸鱼、腌酸菜、腌咸菜等，这些食物中含有一种可能导致胃癌和食道癌的化学物质。3.不吸烟。香烟中的焦油等物质是导致肺癌和胰腺癌的致癌因素。最近研究证明，吸烟和妇女宫颈癌也有关系。4.不酗酒，特别是不饮烈酒。浓度高的酒精会刺激口腔、食道壁和胃壁的上皮细胞并引发癌变。5.同时吸烟与喝酒会大大增加致癌的机会。6.不能用洗衣粉擦洗餐具、茶具或洗食物。,特别提醒,42,7.不吃被农药污染的蔬菜、水果和其它东西。8.饮用新鲜、清洁的水，不喝过烫的水，不吃过热、过硬、烧焦或太咸食物。9.多吃新鲜蔬菜，吃饭不要过饱，控制肉类食物摄入量，控制体重，这样可以减少癌症的发病率。10.不要经常吃有可能致癌的药物，如激素类药物、大剂量的维生素e等。11.炒菜或油炸食品时，因油锅太热产生许多油烟对人体有害，所以炒菜油温不能太高，不能让油锅冒油烟，尽量少用煎、炒、油炸、熏烤的烹调方法。提倡多用蒸、煮、凉拌、水氽、汤菜等烹调方法。,43,3 人工诱变育种上的应用,44,1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？3.人工诱变育种有什么优缺点？,45,诱变育种小结,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,原理：基因突变优点：提高变异频率，加速育种进程， 创造新类型缺点： 成功率低,有利个体往往不多 需大量处理材料实例：,青霉素高产菌株“黑农五号”大豆,46,1 变异的类型_， _ 。2 DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变，我们叫基因突变。3 基因突变发生时期：_4 基因突变的外因 ： _， _， _ 5 特点： ： _ 、 _ 、 _ _ 、 _意义： _ _ _,不可遗传的变异,可遗传的变异,替换,增添,缺失,基因结构,DNA复制时,物理因素,化学因素,生物因素,普遍性,随机性,少利多害性,不定向性,低频性,产生新基因,生物变异的根本来源,生物进化的原材料,小结,47,