基因突變優(yōu)質(zhì)課講課

1、第六章第六章 第四節(jié)第四節(jié) 生物的變異生物的變異 基因突變基因突變 “花中君子”“王者之香” 珍品蘭花蘭花市場和蘭展廳內(nèi)人頭攢動蘭花熱中國的蘭花愛好者和養(yǎng)殖者已近中國的蘭花愛好者和養(yǎng)殖者已近5000萬萬珍稀蘭花要珍稀蘭花要幾千萬幾千萬野生苗中才能出野生苗中才能出一一苗苗 ！人工培育的珍稀蘭花大多來自野生蘭花的基因突變 珍品蘭珍品蘭花花野生蘭野生蘭花花 mRNA鏈鏈: 氨基酸序列：氨基酸序列： DNA模板鏈模板鏈:動手練：動手練：DNA非模板鏈非模板鏈: ATC GGG TAA mRNA鏈鏈: DNA模板鏈模板鏈: TAG CCC ATT AUC GGG UAA 異亮 甘 終止( (多抄字母、少

2、抄字母、抄錯字母多抄字母、少抄字母、抄錯字母) ) 科學研究發(fā)現(xiàn)DNADNA復制時堿基互補配對是高度準確的，但并不是100%100%準確。 類比作出假設： DNA復制出錯會如何錯？（多配堿基、少配堿基、配錯堿基）（多配堿基、少配堿基、配錯堿基）假如DNA分子復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA攜帶的遺傳信息是否會發(fā)生變化？可能對生物體產(chǎn)生什么影響？ 由假設做出推論：由假設做出推論：例證一：鐮刀型貧血病的發(fā)現(xiàn)例證一：鐮刀型貧血病的發(fā)現(xiàn) 19101910年年, ,一位美國黑人青年由于發(fā)燒和一位美國黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到肌肉疼痛到赫里克醫(yī)生的診所赫里克醫(yī)生的診所看病，看病，醫(yī)生使醫(yī)生使用所有能

3、治療貧血病的藥物，但對這個病人用所有能治療貧血病的藥物，但對這個病人無效。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在無效。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡下是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細顯微鏡下是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細胞貧血癥。胞貧血癥。 患者紅細胞成長鐮刀型，血液的粘性增加，引患者紅細胞成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細胞堆積，導致血流阻塞，因而出現(xiàn)骨骼關起紅細胞堆積，導致血流阻塞，因而出現(xiàn)骨骼關節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀。節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀。 病重時，紅細胞破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴病重時，紅細胞破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。重貧血而造成死亡。正常型紅細胞與鐮

4、刀型紅細胞圖片正常型紅細胞與鐮刀型紅細胞圖片?思考：思考：根據(jù)以上材料，你認為導致該病的直接原因根據(jù)以上材料，你認為導致該病的直接原因是什么？是什么？ v材料1 1： 19281928年，人們發(fā)現(xiàn)鐮刀型細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。v 材料材料3 3：1956 1956 年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細胞的血紅蛋白在相年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段，通過電泳對二者進行分析，發(fā)現(xiàn)有一個肽段的位置不同。同條件下切成肽段，通過電泳對二者進行分析，發(fā)現(xiàn)有一個肽段的位置不同。 思考：思考： 正常正

5、常 谷氨酸谷氨酸 G A CTT GAA 血紅蛋白血紅蛋白 氨基酸氨基酸 mRNA DNA 異常異常 纈氨酸纈氨酸 G A CAT GTA 突變突變 直接原因直接原因根本原因根本原因AU異常血紅蛋白在水中的溶解度低，容異常血紅蛋白在水中的溶解度低，容易聚集成纖維狀束易聚集成纖維狀束 ，因而使細胞變形。，因而使細胞變形。v例證二:蛋白質(zhì)的其他變化類型增添增添缺缺 失失A CGTGA C G TCT G C A正?；蛘；騎C GA C G TG CT G C AA突變基因突變基因堿基的改變堿基的改變堿基的缺失堿基的缺失A CGTGA C G TCT G C A正?；蛘；駻 CGTGA

6、C G TCT G C A突變基因突變基因堿基的增添堿基的增添A CGTGA C G TCT G C A正?；蛘；駻 CGTGA C G TCT G C AAT突變基因突變基因 增添增添堿堿基基排排列列順順序序改改變變細胞周期的什么時期最可能會發(fā)生基因突變？ 小組討論交流：小組討論交流：Why？有絲分裂間期有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期體細胞中體細胞中可發(fā)生基因突變可發(fā)生基因突變生殖細胞生殖細胞中可發(fā)生基因突變中可發(fā)生基因突變分裂間期分裂間期基因突變都會遺傳給后代嗎？基因突變都會遺傳給后代嗎？但一般不能傳給后代可以通過受精作用直接傳給后代G A TC T ADNAmRN

7、AG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C突變突變(2)(2)基因突變一定會引起蛋白質(zhì)的改變嗎突變一定會引起蛋白質(zhì)的改變嗎？ 小組討論交流：小組討論交流：當DNA分子上增添或缺失1個堿基、2個堿基、3個堿基時，結果相同嗎？哪種情況有可能對其控制合成的蛋白質(zhì)結構影響最小？ 小組討論交流：小組討論交流： 鐮刀型細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？ 閱讀課本，總結基因突變特點。閱讀課本，總結基因突變特點。基因突變的特點基因突變的特點任何生物都可能發(fā)生普遍性發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期, ,任何細胞隨機性自然

8、突突頻率1010-5-5-10-10-8-8低頻性產(chǎn)生一個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多數(shù)基因突變有不利影響（1）因為DNA分子結構具有相對穩(wěn)定性和嚴格的復制機制，所以基因突變具有 性。（2）任何一種生物都是長期進化過程的產(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）為何一個基因只能突變成它的等位基因？小組討論交流：小組討論交流：?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( (原基因原基因) )（等位基因如（等位基因如A1A1、A2A2）a( (突變基因突變基因) )新性狀（正

9、?；颍ㄕ；颍ㄕ；颍ㄕ；颍樯镞M化提供最初原材料為生物進化提供最初原材料多指多指并指并指白化病白化病白化苗白化苗基因突變往往有害基因突變往往有害 小組討論交流小組討論交流：生活中有生活中有哪些因素哪些因素容易引發(fā)基因突變？容易引發(fā)基因突變？人們?nèi)藗兪侨绾问侨绾伪Ｗo自己保護自己的呢？的呢？基因突變往往有害，癌癥的形成就是體細胞發(fā)生基因突變的結果。由致癌因子推導基因突變的誘導因素。野生蘭花被瘋狂挖掘采用什么方法能兩全其美珍品蘭花珍品蘭花令人陶醉令人陶醉？閱讀課本，思考：閱讀課本，思考：人工誘變育種的方法？缺點？人工誘變育種的方法？缺點？優(yōu)點： 提高突變率，加速育種進程，大幅度改

10、良生物性狀。 太空輻射誘發(fā)的性狀一定是科學家們太空輻射誘發(fā)的性狀一定是科學家們想要的優(yōu)良性狀嗎？為什么？想要的優(yōu)良性狀嗎？為什么？ 由此，你認為誘變育種有何缺點？由此，你認為誘變育種有何缺點？(有利個體不多，需大量處理材料；成功率低)基因突變具有不定向性基因突變具有不定向性太空椒與普通青椒對比，果實明顯增大太空椒與普通青椒對比，果實明顯增大咦！咦！太空椒太空椒一個一斤一個一斤 ！青霉素的產(chǎn)量提高了幾千倍！價格下降到原來的幾萬分之一！紫外線照射處理青霉菌紫外線照射處理青霉菌（人工誘變育種）（人工誘變育種）課堂小結 想一想，本節(jié)課我們學習了關于基因突變的哪些內(nèi)容？1. 1. 某一基因中插入了一個堿

11、基對，在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其控制合成的蛋白質(zhì)結構影響最小( )( )A. A. 置換單個堿基對B. B. 增加4 4個堿基對C. C. 缺失3 3個堿基對D. D. 缺失4 4個堿基對2 2、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，那么這種變化最終可能引起( )( ) A. A.遺傳性狀改變 B.B.遺傳密碼改變 C.C.遺傳信息改變 D.D.遺傳規(guī)律改變練習反饋練習反饋 4.4.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是 A A都是有利的 B B都是定向的 C C都是隱性突變 D D誘發(fā)突變率高6.（0707廣東生物) )太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等，誘導由宇宙

12、飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是( )( ) A. A.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B.B.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 C.C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 D.D.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的5 5.(07.(07江蘇生物) ) 下列關于基因突變特點的說法正確的是( )( )A A無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變 B B生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生突變C C突變只能定向形成新的等位基因 D D突變對生物的生存往往是有利的作業(yè)布置必做：必做：課本課本46頁復習題頁復習題 ，創(chuàng)新方案創(chuàng)新方案題點導練題點導練選做：選做：上網(wǎng)瀏覽基因突變相關資料上網(wǎng)瀏覽基因突變相關資料百度