高中生物 第四章 第四节 第一课时 基因突变同步授课课件 苏教版必修.ppt

第四节 基因突变和基因重组,第一课时 基因突变,1.理解基因突变的概念； 2.掌握基因突变的特征、原因及意义。,生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。,2公斤重的太空茄,一、基因突变,作为遗传物质，DNA不但能够准确地自我复制，在传递遗传信息的过程中保持其稳定性，而且能够发生变异。在DNA复制的过程中，子链与母链的碱基一般是严格配对的，从而保证子代DNA与亲代的一致性。但是，许多研究发现，在DNA复制的过程中也可能出现差错。,积极思维,镰刀型细胞贫血症的病因是什么？,事实： （1）1904年，美国的一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为“镰刀型细胞贫血症”。在缺氧的情况下，患者的红细胞由圆饼状变得像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。,圆饼状的红细胞和镰刀状的红细胞,（2）进一步研究发现 .镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的一条多肽链上的氨基酸组成发生了变化（谷氨酸缬氨酸）,.DNA测序发现，决定血红蛋白的相关基因也发生了变化(CTTCAT)。,.mRNA上的密码子的变化；GAAGUA,镰刀型细胞贫血症的病因图解,镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病。,分析：,1.基因突变概念,基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等。,2.基因突变的原因,基因突变,自发突变,人工诱变,物理诱变,化学诱变,生物诱变,（1）自发突变: 在没有人为因素的干预下，基因产生的变异称为自发突变。 （2）人工诱变：在人为因素的干预下，基因产生的变异称为人工诱变。 （3）利用物理因素(如X射线、激光等)、化学因素(如亚硝酸盐、碱基类似物等)以及生物因素(如病毒、细菌等)来处理生物，会使生物发生突变的频率大为提高。,3. 基因突变的特征,（1） 基因发生突变的频率很低。,在自然条件下,基因发生突变的机会很小,即自发突变频率很低。,（2）基因突变的方向是不确定的。 一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生一个以上的等位基因。如在果蝇的眼色遗传中，野生型的红眼果蝇，其红眼基因，既可以突变为白眼基因，也可以突变为其他多种眼色基因。,果蝇眼色遗传的不确定性示意图,（3）基因突变属于偶然的随机事件。 基因突变的随机性不仅表现在突变可以发生在生物个 体发育的任何时期，而且还表现在其可以发生在细胞内不 同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。,（4）基因突变是普遍存在的。 基因通过突变成为它的等位基因，这就可能产生一种新的表现型差异； 基因突变是生物变异的根本来源。,基因突变不仅增加了基因存在方式的多样性，为生物进化提供了原始材料，使生物能够适应新的环境变化，不断发展、进化；而且还揭示了生物性状遗传变异的规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。,4.基因突变的意义,1.从遗传物质的结构层次看，基因突变是指（ ） A.元素组成的变化 B.核苷酸组成的变化 C.化学结构碱基序列的变化 D.空间结构的构型变化,解析：基因突变是指基因分子结构的变化，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。也就是基因中脱氧核苷酸(或碱基)的种类、数量、排列顺序的变化，归结起来，就是碱基序列的变化。,C,2.下列变异属于基因突变的是（ ） A.玉米子粒播于肥沃的土壤中，植株结的穗大粒饱；播于贫瘠的土壤中，植株结的穗小粒瘪 B.黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交，F1中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒 C.在野外的棕色猕猴中出现了白色猕猴 D.小麦花药的离体培养所发育的植株产生的变异,C,解析：根据题意和基因突变的概念可知，A是由环境因素导致的变异，遗传物质没有改变，属于不可遗传的变异；B是由基因重组导致的变异，属于可遗传变异；D是由染色体数目的改变而导致的变异，属于可遗传变异。A、B、D都不属于基因突变。只有C才属于基因突变，因为正常的棕色猕猴是纯合子，体内并没有白毛基因，而一旦出现了白毛猕猴，则不是基因分离的结果，而只能是基因突变的结果。,3.下列人体细胞中，难以发生基因突变的细胞是( ) A.神经细胞 B.生发层细胞 C.造血干细胞 D.成骨细胞,解析：神经细胞是高度分化的细胞，该细胞不再进行细胞的更新，而是仅通过物质的更新达到代谢的目的。B、C、D项的细胞都具有较强的分裂能力，能进行细胞分裂，有DNA分子的复制，可能发生基因突变。,A,4.诱发突变与自然突变相比，正确的叙述是 ( ) A.诱发突变对生物的生存是有利的 B.诱发突变可引起生物发生定向变异 C.诱发突变产生的性状都是显性性状 D.诱发突变的突变率比自然突变高,解析：本题考查诱发突变和自然突变的异同。诱发突变对生物的生存有的有利，有的不利；诱发突变引起的生物变异是不定向的，且诱发突变产生的性状可能是显性的，也可能是隐性的。诱发突变由于是人为因素所致，可使突变率比自然突变突变率高。,D,5.一株世代都是开红花的植物，在一次突然性冰冻后，在一个枝条上出现了一朵白花。将该白花自花受粉后所结的种子种下去后，长成的植株都只开白花。试分析该白花是来自于_，其原因是_。,解析：为什么世世代代开红花的植物突然会开出一朵白花呢？这只可能是一种变异。由于该白花所结种子的后代开的也是白花，可知该变异还是可遗传的变异。而可遗传变异的三种类型中，可产生新基因、控制新性状的只有