基因突變優(yōu)質(zhì)課講課

基因突變優(yōu)質(zhì)課講課第1頁/共38頁“花中君子”“王者之香”——珍品蘭花第2頁/共38頁蘭花市場和蘭展廳內(nèi)人頭攢動(dòng)——蘭花熱中國的蘭花愛好者和養(yǎng)殖者已近5000萬第3頁/共38頁珍稀蘭花要幾千萬野生苗中才能出一苗！人工培育的珍稀蘭花大多來自野生蘭花的基因突變

珍品蘭花野生蘭花第4頁/共38頁mRNA鏈:

氨基酸序列：DNA模板鏈:動(dòng)手練：DNA非模板鏈:ATCGGGTAAmRNA鏈:DNA模板鏈:TAGCCCATTAUCGGGUAA

異亮甘終止第5頁/共38頁討論：抄英語單詞出錯(cuò)會(huì)怎樣錯(cuò)？(多抄字母、少抄字母、抄錯(cuò)字母)

科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)DNA復(fù)制時(shí)堿基互補(bǔ)配對是高度準(zhǔn)確的，但并不是100%準(zhǔn)確。類比作出假設(shè)：

DNA復(fù)制出錯(cuò)會(huì)如何錯(cuò)？（多配堿基、少配堿基、配錯(cuò)堿基）第6頁/共38頁假如DNA分子復(fù)制過程中，發(fā)生了類似的錯(cuò)誤，DNA攜帶的遺傳信息是否會(huì)發(fā)生變化？可能對生物體產(chǎn)生什么影響？由假設(shè)做出推論：第7頁/共38頁例證一：鐮刀型貧血病的發(fā)現(xiàn)

1910年,一位美國黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到赫里克醫(yī)生的診所看病，醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對這個(gè)病人無效。對病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡下是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

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患者紅細(xì)胞成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞堆積，導(dǎo)致血流阻塞，因而出現(xiàn)骨骼關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀。病重時(shí)，紅細(xì)胞破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常型紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞圖片?第9頁/共38頁思考：根據(jù)以上材料，你認(rèn)為導(dǎo)致該病的直接原因是什么？材料2：1949年，美國化學(xué)家鮑林將正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白，分別放在一定的溶液中電泳，發(fā)現(xiàn)正常人和患者的血紅蛋白的電泳圖譜明顯不同。材料1：

1928年，人們發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者能將這種病遺傳給下一代，并且發(fā)現(xiàn)該病是一種常染色體隱性遺傳病。第10頁/共38頁材料3：1956年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細(xì)胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段，通過電泳對二者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位置不同。

觀察：從圖中可以看出正常肽鏈中的哪一個(gè)氨基酸發(fā)生了改變？第11頁/共38頁思考：

正常谷氨酸

GACTTGAA血紅蛋白氨基酸mRNADNA

異常纈氨酸

GACATGTA

突變

直接原因根本原因AU異常血紅蛋白在水中的溶解度低，容易聚集成纖維狀束，因而使細(xì)胞變形。第12頁/共38頁例證二:蛋白質(zhì)的其他變化類型增添缺失第13頁/共38頁ACGTGACGTCTGCA正常基因TCGACGTGCTGCAA突變基因堿基的改變第14頁/共38頁堿基的缺失ACGTGACGTCTGCA正?；駻CGTGACGTCTGCA突變基因第15頁/共38頁堿基的增添ACGTGACGTCTGCA正?；駻CGTGACGTCTGCAAT突變基因第16頁/共38頁歸納基因突變的概念

基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基對的、或而引起的基因的改變。┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添改變?nèi)笔ЫY(jié)構(gòu)增添缺失改變堿基排列順序改變第17頁/共38頁⑴細(xì)胞周期的什么時(shí)期最可能會(huì)發(fā)生基因突變？

小組討論交流：Why？有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞中可發(fā)生基因突變生殖細(xì)胞中可發(fā)生基因突變分裂間期基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？但一般不能傳給后代可以通過受精作用直接傳給后代第18頁/共38頁GATCTADNAmRNAGAU氨基酸天冬氨酸GAC天冬氨酸CTGGAC突變(2)基因突變一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變嗎？

小組討論交流：第19頁/共38頁⑶當(dāng)DNA分子上增添或缺失1個(gè)堿基、2個(gè)堿基、3個(gè)堿基時(shí)，結(jié)果相同嗎？哪種情況有可能對其控制合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最??？

小組討論交流：第20頁/共38頁

鐮刀型細(xì)胞貧血癥說明基因突變對人有害，那么是不是所有基因突變生物都有害呢？基因突變到底有何特點(diǎn)？閱讀課本，總結(jié)基因突變特點(diǎn)。第21頁/共38頁基因突變的特點(diǎn)任何生物都可能發(fā)生普遍性發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,任何細(xì)胞隨機(jī)性自然突突頻率10-5-10-8低頻性產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因不定向性多害少利性多數(shù)基因突變有不利影響第22頁/共38頁（1）因?yàn)镈NA分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性和嚴(yán)格的復(fù)制機(jī)制，所以基因突變具有性。（2）任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境已經(jīng)取得了高度的協(xié)調(diào)，因而基因突變具有性。低頻多害少利（3）為何一個(gè)基因只能突變成它的等位基因？小組討論交流：?第23頁/共38頁新基因位于同源染色體上的相同位置的基因控制同一性狀aa(原基因)（等位基因如A1、A2）a(突變基因)新性狀（正常基因）（正?；颍樯镞M(jìn)化提供最初原材料第24頁/共38頁多指并指白化病白化苗基因突變往往有害第25頁/共38頁

小組討論交流：生活中有哪些因素容易引發(fā)基因突變？人們是如何保護(hù)自己的呢？基因突變往往有害，癌癥的形成就是體細(xì)胞發(fā)生基因突變的結(jié)果。由致癌因子推導(dǎo)基因突變的誘導(dǎo)因素。第26頁/共38頁野生蘭花被瘋狂挖掘采用什么方法能兩全其美珍品蘭花令人陶醉？第27頁/共38頁人工誘變育種閱讀課本，思考：人工誘變育種的方法？缺點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良生物性狀。第28頁/共38頁第29頁/共38頁

太空輻射誘發(fā)的性狀一定是科學(xué)家們想要的優(yōu)良性狀嗎？為什么？

由此，你認(rèn)為誘變育種有何缺點(diǎn)？(有利個(gè)體不多，需大量處理材料；成功率低)基因突變具有不定向性第30頁/共38頁太空椒與普通青椒對比，果實(shí)明顯增大咦！太空椒一個(gè)一斤！第31頁/共38頁青霉素的產(chǎn)量提高了幾千倍！價(jià)格下降到原來的幾萬分之一！紫外線照射處理青霉菌（人工誘變育種）第32頁/共38頁課堂小結(jié)

想一想，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了關(guān)于基因突變的哪些內(nèi)容？第33頁/共38頁1.某一基因中插入了一個(gè)堿基對，在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其控制合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()A.置換單個(gè)堿基對 B.增加4個(gè)堿基對C.缺失3個(gè)堿基對 D.缺失4個(gè)堿基對2、如果基因中的一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變，那么這種變化最終可能引起()A.遺傳性狀改變B.遺傳密碼改變

C.遺傳信息改變D.遺傳規(guī)律改變練習(xí)反饋第34頁/共38頁3.

下圖表示基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系，該圖不能表明的是（）基因突變是不定向的等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合規(guī)律a3Aa1a2

4.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是

A．都是有利的B．都是定向的

C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高第35頁/共38頁6.（07廣東生物)太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說法正確的是()A.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的

B.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的

C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的

D.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的5.(07江蘇生物)下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法正確的是()A．無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變B．生物在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生突變C．突變只能定向形成新的等位基因