高中生物必修二基因突变.ppt
高中生物必修二基因突变现在学习的是第1页，共29页“龙生龙，凤生凤，老鼠生下的儿子会打洞。”“一母生九仔，连母十个样。”这说明了生物界的现象。这说明了生物界的现象。遗传遗传变异变异现在学习的是第2页，共29页正常山羊有时生下短腿正常山羊有时生下短腿“安康安康羊羊”绿鹦鹉的后代有多种类型绿鹦鹉的后代有多种类型红红花花的的后后代代变变成成了了蓝蓝紫紫色色生物界蕴含着形形色色的变异现象生物界蕴含着形形色色的变异现象变异的概念：生物的亲代和子代变异的概念：生物的亲代和子代以及子代的各个体之间存在的性以及子代的各个体之间存在的性状差异，叫做变异。状差异，叫做变异。现在学习的是第3页，共29页第四节第四节 生物的变异生物的变异表现型表现型基因型基因型环境环境（不可遗传的变异）（不可遗传的变异）（可遗传的变异）（可遗传的变异）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（遗传物质发生改变）现在学习的是第4页，共29页由于由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的增添、增添、缺失或改变缺失或改变，而引起，而引起的的基因结构基因结构的改变。的改变。概念：概念：时间：时间：类型：类型：特点：特点：意义：意义：6.6.人工诱变在育种上的应用：人工诱变在育种上的应用：细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制时。复制时。变异的变异的根本来源根本来源，为生物进化提供，为生物进化提供原材料原材料。普遍性普遍性 随机性随机性 低频性低频性 少利多害性少利多害性 不定向性不定向性 自然突变和人工诱变。自然突变和人工诱变。一、基因突变现在学习的是第5页，共29页 基因突变是基因分子结构的改变。在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物性状的改变。基因突变具有广泛性，在动物界、植物界以及人类，甚至细菌、病毒各种生物中都可能发生。基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，产生出新的遗传物质。因此，基因突变是生物产生变异的主要原因，为进化提供了原始材料，又是生物进化的重要因素之一。总结总结现在学习的是第6页，共29页一、基因突变一、基因突变基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症正常红细胞正常红细胞镰刀型贫血症镰刀型贫血症 资资料料：1910年年，一一个个黑黑人人青青年年到到医医院院看看病病，检检查查发发现现他他患患的的是是当当时时人人们们尚尚未未认认识识的的一一种种特特殊殊的的贫贫血血症症，他他的的红红细细胞胞不不是是正正常常的的圆圆饼饼状状，而而是是弯弯曲曲的的镰镰刀刀状状，人人们们称称这这种种病病为为镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。这这种种病病患患者者一一旦旦缺缺氧氧，红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型。病病重重时时，红红细细胞胞受受机机械械损损伤伤而而破破裂裂的的现现象象，引起严重贫血而造成死亡。引起严重贫血而造成死亡。现在学习的是第7页，共29页19491949年，美国鲍林博士研究表明，年，美国鲍林博士研究表明，红细胞中红细胞中血红蛋白血红蛋白分子不完善引起了分子不完善引起了红细胞变形，从而失去输氧功能。红细胞变形，从而失去输氧功能。血红蛋白究竟出了什么问题？血红蛋白究竟出了什么问题？探究圆饼状的红细胞转变为镰刀状的红细胞，是红细圆饼状的红细胞转变为镰刀状的红细胞，是红细胞中的什么物质出了问题呢胞中的什么物质出了问题呢？现在学习的是第8页，共29页正常血红蛋白第正常血红蛋白第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。探究正常血红蛋白究竟出了什么问题？正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸 亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸1 2 3 4 5 6 7 8（正常血红蛋白）（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）（异常血红蛋白）现在学习的是第9页，共29页CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。引起的一种遗传病。病因：病因：DNADNA分子中碱基对改变分子中碱基对改变根本根本探究第第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原因是什么取代的根本原因是什么？分析：分析：A AT TT TA A替换替换直接原因直接原因决决定定现在学习的是第10页，共29页原句：小陈老师喜欢钓鱼。1、小陈老师喜欢钩鱼。2、小陈老师喜欢 鱼。3、小陈老师喜欢钓小鱼。思考：以下三句话和原句的语意一样吗？是什么原因造思考：以下三句话和原句的语意一样吗？是什么原因造成的呢？成的呢？替换替换缺失缺失增添增添讨论：讨论：DNADNA中的碱基对也会发生上述变化，从而中的碱基对也会发生上述变化，从而导致遗传信息的改变吗？导致遗传信息的改变吗？现在学习的是第11页，共29页改变改变增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失或改变，改变了失或改变，改变了遗传信息。遗传信息。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 探究 DNADNA分子中的碱基对可以发生哪几种变化，分子中的碱基对可以发生哪几种变化，从而导致基因结构的改变？从而导致基因结构的改变？现在学习的是第12页，共29页分裂间期分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞可以发生基因突变可以发生基因突变生殖细胞生殖细胞中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）探究基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？思考：思考：1 1、DNADNA分子中碱基对的改变、增添和缺失发分子中碱基对的改变、增添和缺失发生在何种生理过程中？生在何种生理过程中？DNADNA的复制的复制2 2、DNADNA的复制发生在什么时间？的复制发生在什么时间？分裂间期分裂间期体细胞可以发生基因突体细胞可以发生基因突变吗？变吗？生殖细胞可以发生基因生殖细胞可以发生基因突变吗？突变吗？体细胞发生的基因突变体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？可以传给后代吗？生殖细胞发生的基因突生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？变可以传给后代吗？现在学习的是第13页，共29页细菌细菌 无抗药性无抗药性抗药性抗药性棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病你认为突变有什么特点？你认为突变有什么特点？常见突变性状：常见突变性状：一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；讨论与思考讨论与思考短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？现在学习的是第14页，共29页以被子植物的个体发育为例：以被子植物的个体发育为例：开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵2、基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部、基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？位及范围大小有没有关系？3、有什么关系？、有什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期任何时期有有二二 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生；探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？思考思考受精卵发生了基因突变，突变性状受精卵发生了基因突变，突变性状可能表现在生物体的什么部位？可能表现在生物体的什么部位？根细胞发生了基因突变，突变性状根细胞发生了基因突变，突变性状可能表现在生物体的什么部位？可能表现在生物体的什么部位？全部全部根部根部现在学习的是第15页，共29页基 因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因1105人类色盲基因3105小资料小资料三三 突变率突变率低低；探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？现在学习的是第16页，共29页白化苗白化苗四四 大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为为什什么么呢呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？现在学习的是第17页，共29页五五 基因突变是基因突变是不定向不定向的的探究 基因突变有何特点？基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变显性突变隐性突变隐性突变现在学习的是第18页，共29页1基因突变能产生新的基因吗？基因突变能产生新的基因吗？2这些新的基因产生的新性状对生物的这些新的基因产生的新性状对生物的生存是有利还是有害生存是有利还是有害?3自然环境会选择哪些个体生存下来？自然环境会选择哪些个体生存下来？思考：思考：基因突变的意义基因突变的意义基因突变是新基因产生的途径，是生物变异基因突变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。的根本来源，为生物的进化提供了原材料。基因基因突变突变新基因（等位基因）新基因（等位基因）基因型（改变）基因型（改变）表现型（改变）表现型（改变）有利变异有利变异自然选择自然选择探究 基因突变的意义基因突变的意义变变异异的的根根本本来来源源能能取决于环境取决于环境有利变异有利变异现在学习的是第19页，共29页成功率低成功率低,有利个体往往不多有利个体往往不多需大量处理材料需大量处理材料 人工诱变在育种上的应用（2 2 2 2）优点：优点：提高突变率，缩短育种周期提高突变率，缩短育种周期大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状（3 3）缺点缺点:物理因素：物理因素：X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等 化学因素：化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等 （1 1）常用的方法：）常用的方法：（4 4）实例：）实例：“黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒现在学习的是第20页，共29页（4 4）实例：太空椒）实例：太空椒 太太空空椒椒（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐辐射射的的）和和普普通通椒椒相相比比，太太空空椒椒具具有有明明显显的的优优势势，果果实实肥肥大大，把把其其种种下下去去后结出的仍是太空椒后结出的仍是太空椒现在学习的是第21页，共29页2、下列有关基因突变的说法，不正确的是（、下列有关基因突变的说法，不正确的是（）A.自然突变下突变率是很低的自然突变下突变率是很低的 B.人工诱变都是有利的人工诱变都是有利的 C.基因突变能产生新的基因基因突变能产生新的基因 D.基因突变在自然界广泛存在基因突变在自然界广泛存在DB巩固练习巩固练习1、基因突变的本质不包括：（基因突变的本质不包括：（）A、DNA复制时出差错复制时出差错 B、DNA碱基对的增添、缺失或改变碱基对的增添、缺失或改变C、基因分子结构的改变、基因分子结构的改变D、非等位基因间的自由组合、非等位基因间的自由组合现在学习的是第22页，共29页3、诱发突变与自然突变相比，正确的叙述是（、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、诱发突变对生物的生存是有利的B、诱发突变可以引起生物性状的定向变异、诱发突变可以引起生物性状的定向变异C、诱发突变产生的生物性状都是显性性状、诱发突变产生的生物性状都是显性性状D、诱发突变产生的突变率比自然突变的突变率高、诱发突变产生的突变率比自然突变的突变率高D4 4、人类能遗传给后代的基因突变常发生在（、人类能遗传给后代的基因突变常发生在（）A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期C现在学习的是第23页，共29页 这种说法不正确。这种说法不正确。基因突变是指基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改添、缺失或改变而引起的基因分子结构的改变。变。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。从而会使生物的基因型发生改变。5、讨论：有人说，基因突变就是指生物体基因型的改变。你认为这种说法正确吗？试举例说明。但是基因型的改变并不都是由基因突变引但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。改变。作业：复习题作业：复习题 一、二、一、二、1.3 三、三、1现在学习的是第24页，共29页 普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子的种子 不可遗传的变异不可遗传的变异现在学习的是第25页，共29页甘蓝甘蓝3.5kg3.5kg7kg7kg拉萨拉萨3.5kg3.5kg北京北京昼夜温差大昼夜温差大,日照时间长日照时间长,光照强度大光照强度大想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？叶球可达叶球可达7kg7kg左右的变异性状左右的变异性状为什么没有遗传给子代呢？分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。返回返回资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。现在学习的是第26页，共29页2 2、将重组类型黄色皱粒豌豆种植下去，子代中会有黄色皱、将重组类型黄色皱粒豌豆种植下去，子代中会有黄色皱粒豌豆吗？为什么？粒豌豆吗？为什么？思考：思考：1 1、子二代中与亲本表现型不同的个体有、子二代中与亲本表现型不同的个体有 和和 。自身的遗传物质发生了改变自身的遗传物质发生了改变绿色圆粒绿色圆粒黄色皱粒黄色皱粒现在学习的是第27页，共29页现在学习的是第28页，共29页A T A C C G C T A G G C G T A T G G C G DNAA T C C G C A U C C G C A U A C C GC mRNA正常正常碱基对增添碱基对增添异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸 脯氨酸脯氨酸探究：碱基对增添会改变导致蛋白质的结构吗？探究：碱基对增添会改变导致蛋白质的结构吗？氨基酸氨基酸现在学习的是第29页，共29页
