基因突变公开课

1、生物的变异 之基因突变 一母生九子， 连母十个样。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。什么是生物的变异？染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变生物的变异表现型基因型环境（不可遗传的变异）（可遗传的变异）基因重组染色体变异基因突变诱因（改变）（改变）（改变）学习目标1.通过图解分析，说出镰刀型细胞贫血症的病因。2.以镰刀型细胞贫血症为例说明基因突变的概念。3.通过小组讨论和资料分析，说明基因突变的原因和特征。4.理解基因突变的意义。 镰刀型细胞贫血症 1904年，美国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。他把这种病称为“镰

2、刀型细胞贫血症”。在缺氧情况下，患者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。正常异常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 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。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，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。 镰刀型细胞贫血症病因 小组合作探究分析镰刀形细胞贫血症的原因（结合基因指导蛋白质合成的过程分析）正常异常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸 决定谷氨酸的密码子有决定缬氨酸的密码子有GAA GAGGUU GUC GUA GUGGAACTT谷氨酸缬氨酸DNAmRN

3、A氨基酸蛋白质 正常 异常GAAGUAGTACAT突变 镰刀型细胞贫血症病因 增添缺失替换DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 增添缺失替换基因结构基因突变的概念思考与讨论思考1：基因突变，是否一定会引起生物性状的改变？思考2：碱基对的缺失与替换相比哪一个对生物的影响更大？缺失一个碱基对和缺失两个、三个碱基对生物的影响哪个更大？思考1：基因突变，是否一定会引起生物性状的改变？ U天冬氨酸 U U天冬氨酸缬氨酸（1）碱基对替换导致mRNA上密码子改变，改变后的密码子与原密码子可能仍对应同一种氨基酸；（2）隐性突变：AAAa；思考2：碱基对的缺失与替换相比哪一个对生物的影响更大？

4、缺失一个碱基对和缺失两个、三个碱基对生物的影响哪个更大？AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG C U UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGGAUG CAC UGG CGU U AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGGAUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG小组合作探究阅读课本81-82页内容，总结基因突变产生的原因和特点（举例说明）。基因突变的原因：自发突变：

5、自然条件下DNA偶尔复制错误诱发突变：物理因素化学因素生物因素提高突变频率X射线、紫外线、核辐射、激光等亚硝酸、黄曲霉素、碱基类似物，香烟中的尼古丁、烟焦油等几十种致癌物质病毒、某些细菌等基因突变的特点普遍性随机性不定向性低频性 多害少利（应该注意还有非常多的中性突变）思考与讨论思考3：基因突变可以发生在个体发育的任何时期，发生在不同时期的突变对生物的影响有何不同？思考4：基因突变是否一定能传给子代？产生新的基因，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。基因突变的意义1.诱变育种利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择培育新品种.在人类生产生活中的应用高产青霉素菌株 2公斤重的太

6、空茄 太空南瓜王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。1.诱变育种2.害虫防治 用诱变剂处理雄性害虫使之发生致死的或条件致死的突变，然后释放这些雄性害虫，便能使它们和野生的雄性昆虫相竞争而产生致死的或不育的子代。3.为癌症治疗提供新思路在人类生产生活中的应用小结：构建本节课的知识网络基因突变概念原因特点意义诱发突变自发突变碱基对的替换、增添和缺失导致基因结构的改变普遍性随机性不定向性低频性多害少利性产生新的基因，是变异的根本来源，为进化提供原始的材料普遍性开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因

7、突变可以发生在1、生物个体发育的任何时期2、可发生在细胞内不同的DNA分子上3、可发生在同一DNA分子的不同部位上随机性基因突变通常发生在细胞分裂的间期。但应注意DNA不复制时也有可能发生基因突变。不定向性基因突变产生的是等位基因低频性据估计，在高等生物中，大约10万1亿个生殖细胞中才会有一个发生基因突变。DNA复制的错误率约为10-9 ，也就是说每连接10亿个核苷酸才可能发生一个错误。但是应该注意，因为生物个体有很多，基因有很多，所以尽管频率低，但仍然会有非常多的基因突变产生。比如，生长1-2天的大肠杆菌，1ml培养物中约有10亿个细胞，由于DNA复制的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。1ml培养物中约有10亿个细胞，由于DNA复制的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。这些变异有可能影响大肠杆菌的生存，但也有极少数可能增强大肠杆菌的生存能力。 应该注意有很多突变是中性突变多害少利1986年4月26日，前苏联的切尔诺贝利核电站发生爆炸，事故导致8吨多的强辐射物泄露。电站周围面积1000平方公里的地区遭到了放射性污染。27万人因此次核泄漏事故换上癌症，其中死亡人数9.3万。估计消除切尔诺贝利核泄漏事故后遗症需800年。一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人