资源简介

(共34张PPT)
富人靠科技
穷人靠变异
什么是变异？
钢铁侠
黑豹
美国队长
绿巨人
第五章
基因突变
及其他变异
学习目标 核心素养
1．举例说明基因突变的概念、特征和原因。(重点) 2. 了解基因突变的特点。 3．说出基因突变的意义。 1生命观念：阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。
2科学思维：通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义，结合减数分裂的过程，理解基因突变的时期。
3社会责任：举例说明基因突变在育种等方面的应用，运用基因突变的原理解释一些变异现象。
(不可遗传变异)
(可遗传变异)
基因突变
基因重组
染色体变异
基因型
环境
=
+
生物的变异
（改变）
（改变）
（改变）
表型
表观遗传
（来源）
（诱因）
试试你的记忆力
以组为单位，每组站成两排，前排面向黑板，后排背向黑板，前排同学负责记忆下列文字，然后用手势告知后排同学，后排同学记下来后以文字形式写到纸条上。
上下左左右下上右右下
对照模板分析正误，对错误进行分类
如果上述过程发生在DNA复制过程中将会怎么样？
并不是所有人都能通过基因的改变获得超能力，还有可能患镰状细胞贫血
正常红细胞
镰状红细胞
中央微凹的圆饼状
弯曲的镰刀状
镰状细胞贫血
容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡
一、基因突变的实例
互动探究
通过小组讨论回答问题：
任务分配：
（1）探究点一： 第1、2、3题由第一组展讲，其余组补充
互动 探究
1.镰状细胞贫血原因
（1）图中氨基酸发生了什么变化？
（2）研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解，请你密码子表完成图解。想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？
红蛋白有两条β肽链上，第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传递给子代的。
T
A
A U
1.镰状细胞贫血原因
互动 探究
（3）如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的的性状呢？
如果发生碱基的增添或缺失，基因表达异常，氨基酸序列也会发生改变，所对应的的性状肯定会改变。
相应性状的改变
相应蛋白质的改变
相应氨基酸的改变
DNA分子中的碱基对发生变化
mRNA分子中的碱基发生变化
根本原因
直接原因
1.镰状细胞贫血原因
互动 探究
2.基因突变
(1)概念：
增添
缺失
替换
A
A
T
T
C
G
G
C
G
A
T
C
C
G
G
C
A
A
T
T
C
G
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
A
T
A
A
T
T
C
G
G
C
A
T
C
G
G
C
通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基
序列的改变。
(2)发生时间：
互动探究
通过小组讨论回答问题：
任务分配：
（1）探究点二： 第1题由第二组展写，
第2、3题由第三组展讲；
第4题由第四组展讲；
第5题由第五组展讲；
其余组进行补充。
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变
增添 大 不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列
缺失 大 不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列
1.碱基对的替换、增添、缺失谁对性状的影响更小？
互动 探究
2.基因突变后，基因的数目和位置是否发生改变？
是一个基因内部发生的碱基对种类和数目的变化，改变了基 因的种类（产生等位基因），不会改变基因的数目和位置。
3.(1)碱基发生替换时，出现哪种情况会对蛋白质的相对分子质量影响较大？
　当突变后的基因转录的mRNA上终止密码子位置发生改变(提前或延后出现)。
(2)碱基发生增添或缺失时，增添或缺失多少个碱基对蛋白质的结构影响最小？
3个
互动 探究
4.基因突变一定改变生物体的性状吗？
（1）隐性突变，AA→Aa
（3）发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部分
基因
非基因
非基因
（2）密码子的简并性
非编码区
非编码区
编码区
内含子：不能编码蛋白质
外显子：能编码蛋白质
不一定！
(4)改变蛋白质中个别氨基酸，但蛋白质的功能不变。
(5)性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，因而在某些环境条件下，基因的改变可能并不会在性状上表现出来。
互动 探究
5.基因突变易发生在什么时期？为什么易发生在该时期？
基因突变易发生在细胞分裂前的间期。因为DNA复制时，先解旋为单链，单链DNA的稳定性会大大降低，极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变。
互动 探究
基因突变
发生在
配子中
发生在体细胞中
通过有性生殖传递给后代
一般不能遗传
有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。
如:皮肤癌不可遗传给后代
3.基因突变的影响
植物组织培养
什么导致？
班纳博士
二、基因突变的原因
外因
内因:
DNA复制偶尔发生错误
物理因素:
紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；
化学因素:
亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；
生物因素:
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；
（自发突变）
（诱发突变）
二、基因突变的原因
1. 普遍性：
2. 随机性：
3. 不定向性：
4. 低频性：
5. 多害少利性：
基因突变在生物界是普遍存在的。
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因；
自然状态下，基因突变频率很低。
基因是经过长期自然选择适应的结果，突变后往往对个体有害。
发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。
发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。
三、基因突变的特点：
脑力达人：
第六组和第七组分别选派一名代表，通过材料分析抢答基因突变的特点。
三、基因突变的特点：
基因突变在生物界是普遍存在的。
普遍性：
资料：常见突变性状
白化病
豌豆的皱缩
果蝇的白眼
玉米白化苗
短腿安康羊（中）
基因突变在生物界是多害少利的。
多害少利性：
资料：对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的。还有些基因突变既无害也无益。一般都是有害而少利的。有害还是有利取决于生活的环境
三、基因突变的特点：
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上、同一个DNA分子的不同部位。
随机性：
资料： 基因突变可以发生在个体发育的卵裂期、胚胎期、幼年期、成年期任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。
三、基因突变的特点：
不定向性：
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
资料：
①金鱼具有多种不同的突变类型
②果蝇红眼基因可以往不同方向发生突变
三、基因突变的特点：
基因突变的频率是很低的。
低频性:
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因 4×10－5
果蝇的褐眼基因 3×10－5
玉米的皱缩基因 1×10－６
小鼠的白化基因 1×10－5
人类色盲基因 3×10－5
资料：几种生物不同基因的自然突变率
三、基因突变的特点：
基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？为什么？
2× 104 × 10－5
个体
× 108
种群
=2 ×107
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？
低频性是对个体而言，普遍性则是对整个自然界
3
A
A
a
A
结果：产生的是它的 ，即产生了新基因
改变： 、遗传信息、 。
不变：基因数目、 。
可能改变：氨基酸、蛋白质、生物性状
四、基因突变的结果：
等位基因
密码子
基因型
遗传规律
（1）对生物体的意义
（2）对进化的意义
①有害突变：可能破坏生物体与现有环境的协调关系。
②有利突变：如抗病性突变、耐旱性突变等。
③中性突变：不会导致新的性状出现。
产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
基因突变
生物变异的根本来源
4
①. 新基因产生的途径
②. 生物变异的根本来源
③. 生物进化的原始材料
五、基因突变的意义：
诱变育种
利用物理因素或化学因素，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。
①原理：基因突变
②常用方法： 运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子和幼苗，诱发基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。
【萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，基因突变主要发生在DNA复制】
③优缺点
优点：A.提高突变率，加速育种进程。
B.大幅度改良某些性状，创造人们所需要的优良变异类型。
缺点：A.有利变异少，需大量处理实验材料；
B.诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性
④举例：太空椒、青霉素高产菌株
六、基因突变的应用：
我国早在1987年就利用返回式卫星进行航空育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。
思维导图
即时训练
判断正误
1.碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性,使亲子代间的遗传信息保持一致。( )
2.基因突变改变了基因的数量和位置。( )
3.DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的DNA碱基序列的改变,叫作基因突变。( )
4. 造成基因突变的因素有外因,也有内因。( )
5. 基因突变都是有害的。( )
6. 一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,这体现了基因突变的随机性。（ ）
√
×
×
√
×
×
死侍
死侍名叫韦德·威尔森，是前特种队队员，后来患有癌症。他被不知名的组织绑架，用来测试变种人基因。威尔逊被组织头目折磨好几年，直到他的变种人能力终于成熟了。威尔逊获得再生能力，就像金刚狼那样，癌症也因此被治愈了，但过程中却造成他的面部和身体被毁容、精神异常
超级英雄也会患癌症，癌症到底是怎么发生的？

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