基因突变和基因重组新授.ppt

癌细胞的DNA（基因）到底发生了什么变化？ 实例：镰刀型细胞贫血症 科学史实： 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中 血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。 活动一、镰刀型细胞贫血症的病因分析 正常 异常 疑问：血红蛋白分子到底发生了怎样的变化？ 科学史实： 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型 细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，发生了如下 变化： 活动一、镰刀型细胞贫血症的病因分析 氨基酸顺序：1号 2号 3号 4号 5 号 6号 7号 8号 正常缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸 异常缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸 疑问：为什么正常的谷氨酸会被缬氨酸取代？ 科学史实： 随着分子遗传学的崛起，发现谷氨酸会被缬氨酸 取代是因为DNA分子中的一组碱基由CTT变成 CAT。 活动一、镰刀型细胞贫血症的病因分析 画一画：结合镰刀型细胞贫血症发现的 科学史实，分别画出正常人血红蛋白和 镰刀型细胞贫血症患者的蛋白质形成的 流程图 正常人 C A T G T A 缬氨酸 不正常 基因突变 DNA( 基因) 氨基酸 蛋白质 根本病因：基因中碱基对发生替换 镰刀型细胞贫血症 C T T G A A 谷氨酸 正常 ATCCG TAGGC 缺失 （正常基因片段） 替换 增添 AACCG TTGGC ATTCCG TAAGGC A CCG T GGC 1 2 3 4 5 学生活动比一比 一、基因突变的概念 指发生在基因水平上的变异。是由于DNA分子 中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因 结构的改变。 原句:THE CAT SAT ON THE MAT 抄写的句子1: THE CATS SAT ON THE MAT 抄写的句子2: THE HAT SAT ON THE MAT 抄写的句子3: THE CAT ON THE MAT 疑问：DNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的 改变？ 问题探讨： 突 变 学生活动比一比 突 变 研究表面DNA在复制的过程中， 会出现碱基对增添、缺失、替换 的现象，说明基因突变发生在分裂的什么时期？ 基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生 在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？ 发生在植物体细胞的突变，如何繁殖给后代？ 学生活动议一议 资料分析 局里夫人在研究工作中被放射线损伤，导致 白血病； 长期食用发霉的、熏制的食品，烤焦的食品 等很容易诱发基因突变； 在大多数情况下，DNA的复制都能以严格的 方式进行着，但是，偶尔也会出现差错。 思考：基因突变的原因是？ 提高 突变 频率 X射线、激光等 亚硝酸、碱基类似物等 病毒、某些细菌等 物理因素 化学因素 生物因素 二、基因突变的原因 外 因 内因：复制偶发错误，导致碱基组成改变 特别提醒特别提醒: : 我们应该保护环境我们应该保护环境, ,远离这些因素远离这些因素, , 养成良好的养成良好的 饮食饮食, ,卫生习惯卫生习惯! 思考1：为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜， 做X射线透视的医务人员要穿防护衣？ 学生活动想一想 思考2：癌细胞的特点之一是能进行无限增值 （DNA复制次数较多），医学上通常使用一定 量的辐射或化学药剂对癌症病人进行放疗或化 疗。请分析这种治疗方法的原理及可能产生的 副作用。 1基因突变有哪些特点？能否分别用自己 的语言解释说明？ 2基因突变的现象在自然界是否普遍存在？ 对生物体是有利还是有害？ 活动二、阅读书本P82材料，分小组总 结归纳基因突变的特点 三、基因突变的特点 普遍性： 随机性： 不定向性： 低频性： 少利多害性： 果蝇约有104 对基因，假定每个基因 的突变率都是10-5 ，一个大约有109 个 果蝇的果蝇群，每一代出现的基因突变 数是 学生活动算一算 2108 四、基因突变的意义 产生新基因 生物变异的根本来源 形成新性状 生物进化的原始材料 基因突变的应用人工诱变育种 这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5 公斤。 突变产生高产的青霉菌 基因突变 本质 发生 时间 原因 意义 特点 基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失） 细胞分裂间期，DNA复制过程中 外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素 为生物的进化提供原始材料 普遍性，随机性，频率低，不定向性，少利多害性 1、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部 改变 2、患镰刀型细胞贫血病的根本原因 A细胞形状异常 B血红蛋白分子多肽链上的一个谷氨 酸被缬氨酸代替 C食物中缺铁引起 D控制合成血红蛋白分子的DNA的碱 基序列发生改变 3、人工诱变是创造生物新类型的重 要方法，这是因为人工诱变( ) A 易得大量有利个体 B 可按计划定向改良 C 变异频率高，有利变异较易稳定 D 以上都对 A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果 C. 正常基因与致病基因可以转化 D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律 4、右图中，基因A与a1a2a3之 间的关系，不能表现的是 5、生物变异的根本来源是 A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异 D基因突变 在前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄露事故中，沙沙和 大卫(均为男性)参加了抢险工作，几年后、沙沙发现他 的儿子患有色盲。大卫的女儿则患有侏儒症(一种常染色 体上显性遗传病)，经调查，沙沙和大卫本人及两人的妻 子，双方的父母、祖父母、外祖父母都没有患过这两种 病。请分析： (1)由核辐射引起的基因突变，则突变部位发生在生殖细 胞还是体细胞?为什么? (2)沙沙的儿子和大卫的女儿患病哪一种更有可能是受辐 射引起的? (3)如果他们向核电厂提出索赔要求，谁胜诉的可能性大 ? 不定向性： 以基因A为例，它不但可以突变成为a1，而且 还可能突变为a2、a3等一系列的等位基因。 如:控制小鼠毛色的基因可