基因突变课件全解1-人教课标版

高一生物必修２教学研究课

基因突变南京市梅园中学生物组周海旸基因突变南京市梅园中学周海旸一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。血红蛋白结构异常：寻找病因

缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸(正常)

缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸(异常)肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症蛋白质氨基酸异常正常谷氨酸缬氨酸mRNAGAAGUADNA替换根本原因基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症寻找病因CTTGAAGTACATGAGCTCGAG谷氨酸┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA的碱基还有可能发生什么样的变化？

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由于DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。基因突变的定义究竟是什么原因导致基因突变呢？？【自主学习】1、阅读书本P77第2自然段，寻找诱发基因突变的原因。2、将学案中“二、基因突变的原因”填写完整。1、易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素：X射线、激光等,化学因素：亚硝酸、碱基类似物等生物因素：病毒、细菌等二、基因突变的原因能不能列举一些实例来说明这些因素确实会导致基因突变？讨论：案例一：1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，给当地造成了严重的核污染。1995年，美国乔治亚大学生态实验室研究人员前往实地考察。在捕获的野猪、野鹿及老鼠中，发现DNA束上发现许多断裂处，这说明突变速率很高。时隔一年，联合国组织的一支科学考察队来到切尔诺贝利，竟遭到了一群不明动物的进攻。人们仔细一瞧，竟是老鼠!一只只大如猪崽！切尔诺贝利核事故后还发现了一米左右的青蛙以及宛如潜艇般的怪鱼。案例二：北京市民李发君的妻子朱继荣2002年8月初买了一辆新车作为上下班的交通工具，9月底就发现身上有大量出血点。10月经正规医院诊断为重症再生障碍性贫血（白血病），治疗5个月后宣告治疗无效病逝。由于苯中毒可导致重症再生障碍性贫血，朱也是继买车后才出现病症，于是李在中国室内装饰协会下属室内环境监测中心进行车内空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就是这辆新车。如果没有这些因素，基因突变会不会发生？？基因突变的类型人工诱变：自发突变：在人为因素的干预下发生的基因突变。在没有人为因素的干预下，基因产生的变异。生物表现型突变体肺炎球菌青霉素抗性1.0×10-7玉米皱缩种子1.0×10-6紫色种子1.0×10-5无色种子1.0×10-5甜粒种子2.0×10-6小鼠浅色毛皮3.0×10-5粉红色眼3.5×10-6人血友病2.0×10-5视网膜色素瘤2.0×10-5软骨发育不全5.0×10-5结论：基因突变的资料一：频率很低白眼W血红眼Wb1象牙眼Wi樱红眼Wc杏红眼Wa伊红眼Wc浅黄色眼Wb微色眼Wt蜜色眼Wh珍珠眼Wp珊瑚色眼W∞结论：基因突变的方向是不确定的资料二：资料三：基因突变可以发生在1、生物个体发育的任何时期2、细胞内不同的DNA分子上3、同一DNA分子的不同部位上由此可以看出，基因突变具有______性随机1、发生频率低2、不定向3、随机性三、基因突变的特征小组讨论：1、基因突变在自然界是否普遍存在？2、基因突变对生物体是有利还是有害？能否举例说明？镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型个体对疟疾的感染率，比正常人低得多。这是因为镰刀型细胞杂合基因型在人体本身并不表现明显的临床贫血症状，而对寄生在红血球里的疟原虫却是致死的，红血球内轻微缺氧就足以中断疟原虫形成分生孢子，终归于死亡。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。结论：基因突变的有害性是相对的实例：1、是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。2．利用基因突变为原理育种——诱变育种四、基因突变的意义我国自1987年以来，成功地利用返回式卫星进行了多次农作物科学培育实验。这种进入太空又返回地面的太空种子，经历了种种遗传变异后培育出的各种稻麦、蔬菜，不仅品质好，而且产量高，农作物产量可提高8%~20%，水稻蛋白质含量提高12%，青椒的维生素C含量提高5%。实例1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据是什么？2、是不是所有的太空种子都能发生我们需要的变异呢？诱变育种小结利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。原理：基因突变优点：提高变异频率，加速育种进程缺点：有利变异少实例：太空椒、青霉素高产菌株基因突变一、定义：

DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。二、原因

自发突变人工诱变：三、特征

频率低、不定向、随机性、普遍性、大多有害四、意义1、是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。2、诱变育种物理、化学、生物因素3.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是A.通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期B.装片的制作流程是：解离染色→漂洗→制片C.显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多D.显微镜下观察到的分生区细胞呈正方形，细胞继续分裂【答案】A【解析】有丝分裂不同时期，染色体的行为不同，所以可以通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期，A正确；观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，装片的制作过程为：解离、漂洗、染色、制片，B错误；有丝分裂过程中，分裂间期占有的时间最长，所以显微镜下观察到处于有丝分裂间期的细胞最多，C错误；观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，解离步骤细胞已经被杀死，所以不可能看见细胞继续分裂，D错误。4.下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，错误的是A.实验的材料和试剂可用马铃薯小方块和蓝墨水替代B.NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小【答案】C【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”实验中，可以用蓝墨水代表进入细胞的物质，马铃薯小方块代表细胞，A正确；NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同，B正确；琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小，C错误；由于NaOH在琼脂块中的扩散速度是一定的，因此NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比，随着琼脂块的增大而减小，D正确。5.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是A.存在血红蛋白的细胞一定是已经分化的细胞B.衰老细胞内酶的活性都降低，细胞核的体积减小C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞损伤和死亡D.细胞癌变是致癌因子诱发正常基因突变成原癌基因和抑癌基因【