《基因突變和基因重組(第1課時(shí))》公開課課件

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)照組X射線照射化學(xué)致癌劑147612102463116534791501平均472.71292為什么經(jīng)過物理和化學(xué)方法處理過的種子萌發(fā)率明顯低于對(duì)照組？基因突變紅細(xì)胞異常，你會(huì)直接檢查什么物質(zhì)探究病因？基因突變1910年，一位美國(guó)黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血病—鐮刀型細(xì)胞貧血癥，他的紅細(xì)胞并不是如正常人的狀態(tài)呈現(xiàn)圓餅狀，而是呈現(xiàn)出鐮刀型。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(duì)兩者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位置不同。這段有區(qū)別的肽段的氨基酸順序?yàn)?正常：…組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸…異常：…組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸…要探究發(fā)病的根本原因你又會(huì)檢查什么？為什么？基因突變闖關(guān)活動(dòng)一：以圖解的形式探究鐮刀型貧血癥的根本病因。打開你的密信1這里邊有幫助你完成闖關(guān)活動(dòng)的信息哦

限時(shí)1分30秒小組討論基因突變鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析谷氨酸纈氨酸基因突變G

AG

AC

TDNAC

T血紅蛋白正常異常紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型

氨基酸mRNA復(fù)制出錯(cuò)ATAU功能特點(diǎn)功能正常

攜氧能力低

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基因突變和基因重組堿基對(duì)（替換）堿基序列（局部改變）遺傳信息（局部改變）正?；蛲蛔兓蛐碌男誀町惓５鞍踪|(zhì)是否基因中堿基對(duì)的替換一定會(huì)引起氨基酸的改變？思考氨基酸一般都有很多個(gè)密碼子UCUUCCUCAUCG絲氨酸基因突變和基因重組闖關(guān)活動(dòng)二：探究哪些變化會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變打開你的密信2這里面有實(shí)驗(yàn)小組中的兩位成員，查閱了資料后整理出來的兩份秘密資料，幫助我們完成第二關(guān)任務(wù)請(qǐng)根據(jù)資料，概括出了堿基對(duì)的替換外，還有哪些變化會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變？基因突變基因突變正常基因

突變基因

堿基對(duì)的替換

、增添、缺失基因結(jié)構(gòu)（改變）闖關(guān)活動(dòng)三：探究哪些因素會(huì)引起基因突變打開你的密信3打開這封信也許你就與諾貝爾獎(jiǎng)進(jìn)了一步?。≌鎳}~~~1

該研究的研究目的是什么？基因突變闖關(guān)三：探究哪些因素會(huì)引起基因突變？

234根據(jù)從材料可以看出哪些因素可以引起基因突變？

如果不處理，青霉菌株會(huì)不會(huì)發(fā)生突變？為什么還要處理？聯(lián)系學(xué)過的“致癌因子”這一內(nèi)容和生活實(shí)際，舉例說明還有哪些外因會(huì)誘發(fā)基因突變。1

該研究的研究目的是什么？黃花蒿中提取的青蒿素，拯救了數(shù)百萬瘧疾患者與之相類似，竹黃菌中提取的竹紅菌素，具有良好的殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，并對(duì)HIV-1型病毒有抑制作用，極具發(fā)展前景。研究意義野生型竹黃菌基因突變形式自發(fā)突變誘發(fā)突變野生竹黃菌產(chǎn)生竹紅菌素只有12mg/L左右，只有極少數(shù)的菌株可以自發(fā)突變，但產(chǎn)量依然不高只有16mg/L左右不能滿足醫(yī)療需求研究背景以0.5%～2.5%甲基磺酸乙酯(EMS)這種化學(xué)誘變劑誘變竹黃.經(jīng)誘變篩選得到高產(chǎn)菌株，其竹紅菌甲素產(chǎn)量達(dá)到28.8mg/L。研究進(jìn)展科學(xué)工作者用X射線、紫外線等照射竹黃菌，獲得了竹紅菌甲素產(chǎn)量達(dá)到26.1mg/L突變體菌株研究進(jìn)展基因結(jié)構(gòu)（改變）誘變因素生物因素物理因素化學(xué)因素闖關(guān)活動(dòng)四：根據(jù)材料分析基因突變有哪些特點(diǎn)？打開你的密信資料4這里面有高科技分子手段哦基因突變科學(xué)工作者用X射線、紫外線等照射竹黃菌，結(jié)果大部分竹黃菌死亡，少量生存下來。研究進(jìn)展對(duì)照組紫外誘變組存活下來的竹黃菌中，產(chǎn)生竹紅菌素的量存在很大的差異，即突變發(fā)的方向并不一致，有的表現(xiàn)為低產(chǎn)性狀，有的菌株甚至不產(chǎn)，但也有的表現(xiàn)為高產(chǎn)性狀研究背景培養(yǎng)天數(shù)2345678910出發(fā)菌株突變菌株6-1突變菌株2-3突變菌株1-5突變菌株3-2突變菌株4-1突變菌株1-9突變菌株5-1提取竹黃菌基因組DNA1對(duì)竹黃菌基因組DNA的堿基序列進(jìn)行測(cè)定2為了確定竹紅菌素高產(chǎn)菌株，是否真的是由于基因突變引起的，科學(xué)工作者又在分子生物學(xué)層面的進(jìn)一步探究性狀改變的原因與野生型菌株基因組DNA做對(duì)比3（以確定突變體是否真的存在堿基的增添缺失替換）1．突變體中竹紅菌素的相關(guān)基因PKS1的482位點(diǎn)基因胸腺嘧啶被替換為胞嘧啶，推測(cè)可能與基因功能相關(guān)聯(lián)。2在該條DNA分子的其他片段（即非目的基因誘變位點(diǎn)），也出現(xiàn)了堿基替換和缺失的現(xiàn)象，基因突變位點(diǎn)隨機(jī)?；蛲蛔冋；?/p>

突變基因

堿基對(duì)的替換

、增添、缺失基因結(jié)構(gòu)（改變）誘變因素生物因素物理因素化學(xué)因素特點(diǎn)隨機(jī)性不定向性低頻性多害少利性普遍性形式自發(fā)突變誘發(fā)突變

根據(jù)我們今天學(xué)的內(nèi)容，對(duì)于課堂開始的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在你有什么想法？

如果想確定是否黃豆種子真的發(fā)生了了基因突變你有怎樣的想法，能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)？某海島上有翅的昆蟲中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅和無翅的突變類型，殘翅和無翅昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上呢？補(bǔ)充資料1昆蟲的這種突變性狀反而是有利的，這類昆蟲不能飛行，避免了被風(fēng)吹到海里淹死1935年，美國(guó)科學(xué)家聯(lián)合英國(guó)科學(xué)家在非洲大陸對(duì)11270種植物進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在過去的7年間，98．7%的植物都曾發(fā)生過突變。但就其中任何一種植物而言，在自然狀態(tài)下，發(fā)生一次變異的概率為1/1988補(bǔ)充資料2基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞;可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上;同一DNA分子的不同部位補(bǔ)充資料3基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞;可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上;同一DNA分子的不同部位補(bǔ)充資料4豌豆出現(xiàn)皺粒種子的原因圖解淀粉分支酶基因基因結(jié)構(gòu)改變無法合成淀粉分支酶淀粉少，糖多親水性下降出現(xiàn)皺粒插入外來800個(gè)堿基對(duì)果蠅體色出現(xiàn)黑條體的原因黑檀體果蠅基因基因結(jié)構(gòu)改變無法合成黑檀體體色相關(guān)蛋白質(zhì)形成黑條體體色缺少原本150個(gè)堿基對(duì)基因突變正常基因

突變基因

堿基對(duì)