1、 “花中君子花中君子”“”“王者之香王者之香”珍品兰珍品兰第四节 基因突变游戏说明：游戏说明：每列的第一位同学看一眼老师提每列的第一位同学看一眼老师提供的小纸条，然后小声向后面的同学供的小纸条，然后小声向后面的同学说一遍，后面的同学再向下一位同学说一遍，后面的同学再向下一位同学小声讲一遍，以此类推，直到这一列小声讲一遍，以此类推，直到这一列的最后一位同学上黑板试着将听到的的最后一位同学上黑板试着将听到的内容写出来。内容写出来。（注意：要小声说，而（注意：要小声说，而且只说一次！）且只说一次！）THE CAT SAT ON THE MATTHE KAT SAT ON THE MATTHE CAT
2、 SAT ON THE MATTTHE CAT ON THE MAT 句子句子 字母字母 传递的过程传递的过程 DNADNA片段片段碱基碱基DNADNA复制复制替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA AT一、基因突变概念一、基因突变概念DNADNA分子中碱基对的增添、缺失或替换分子中碱基对的增添、缺失或替换等等引起的引起的基因结构的改变。基因结构的改变。材料一材料一19101910年年,赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血的药物都对他无效。镜检时发现其红所有治疗贫血的药物都
3、对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型镰刀型细胞贫血症。细胞贫血症。正正常常异异常常苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变 1949年，美国鲍林博士发现，患者红细胞中年，美国鲍林博士发现，患者红细胞中血红蛋白血红蛋白异常异常，从而引起红细胞变形，从而引起红细胞变形，失去，失去输氧功能。输氧功能。引起红细胞的形态变化最可能的原因是什么？引起红细胞的形态变化最可能的原因是什么？（从红细胞组成成分分析）（从红细胞组成成分分析）科学家并没有停止研究的步伐科学家并没有停止研究的步伐苏教版高中生物必修二基因突变苏教版
4、高中生物必修二基因突变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？1956年，英国科学家英格拉姆发现：年，英国科学家英格拉姆发现：血红蛋白中第血红蛋白中第6位的谷氨酸被缬氨酸所替代位的谷氨酸被缬氨酸所替代正常异常缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸 缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变GAAGAACTTCTT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G GA AG GA AC CT T突变突变G GA A根本根本原因原因碱基对替换碱基对替换第第6位上的谷氨酸被缬
5、氨酸取代的根本原因是什么？位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？A AT TT TA A替换替换直接直接原因原因谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸TAUA患病的根本原因是构成基因的碱基对的替换。患病的根本原因是构成基因的碱基对的替换。苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变1 1：碱基对替换时，一定会引起氨基酸的改变：碱基对替换时，一定会引起氨基酸的改变吗？吗？当发生当发生替换替换时，由于时，由于密码子的简并性密码子的简并性，蛋白质，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化。中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化。小组合作探究小组合作探究DNA-G A T-C T A-mRN
6、A-G A U-氨基酸氨基酸 天冬氨酸天冬氨酸DNA-G A C-C T G-mRNA-G A C-氨基酸氨基酸 天冬氨酸天冬氨酸苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变肽链：起始-缬-异亮-亮-甘-终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链：起始-甘-天冬-脯-精-缬-TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT-ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA-TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT-ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变前突变后突变
7、后+C+G此处插入一个碱基对当发生碱基对的增添或缺失改变 个氨基酸。多多2 2：基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的：基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？改变？苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变3.基因中碱基对的增添、缺失或改变，一般基因中碱基对的增添、缺失或改变，一般哪种情况对氨基酸序列的影响较小？哪种情况对氨基酸序列的影响较小？4.以以DNA中碱基对的增添为例，增添中碱基对的增添为例，增添3个碱基个碱基与增添与增添1个、个、2个碱基相比，对氨基酸序列的个碱基相比，对氨基酸序列的影响相同吗？影响相同吗？替换替换增添增添3 3个碱基影响小个碱基影响小苏教版高中生
8、物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变下列是大肠杆菌某基因碱基序列的变化，对其控制合下列是大肠杆菌某基因碱基序列的变化，对其控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）码子）A第第6位的位的C被替换为被替换为T B第第9位与第位与第10位之间插入位之间插入1个个TC第第100、101、102位被替换为位被替换为TTT D第第103至至105位被替换为位被替换为1个个T例题例题1苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变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分裂间期分裂间期二、基
9、因突变的时间二、基因突变的时间基因在基因在复制复制的时候才会导致序列的错误，的时候才会导致序列的错误，复制发生在复制发生在分裂间期分裂间期。苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变思考：思考：基因突变都会遗传给后代吗？基因突变都会遗传给后代吗？配子配子中发生基因突变，可以通过受精作中发生基因突变，可以通过受精作用用传递给后代传递给后代。体细胞体细胞中发生基因突变，中发生基因突变，一般不传递给一般不传递给后代后代。存在基因突变的体细胞可能转化。存在基因突变的体细胞可能转化为为癌细胞癌细胞。但植物的体细胞发生基因突变，可通过但植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖无性繁殖传递。传
10、递。苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变同学们以最快的速度抄写老师给出的同学们以最快的速度抄写老师给出的序列，听到音乐后再抄一遍，抄好后序列，听到音乐后再抄一遍，抄好后同座互换进行检查。同座互换进行检查。（注意：书写过（注意：书写过程中不要修改！）程中不要修改！）苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变三、基因突变的原因三、基因突变的原因DNADNA复制复制时偶尔发生错误、碱基组成改变。时偶尔发生错误、碱基组成改变。内部原因内部原因自发突变自发突变苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变人工诱变人工诱变三、基因突变的原因三、基因突变的原因DN
11、ADNA复制复制时偶尔发生错误、碱基组成改变。时偶尔发生错误、碱基组成改变。内部原因内部原因外界诱因外界诱因物理因素：如紫外线、物理因素：如紫外线、X射线等；射线等；化学因素：亚硝酸、碱基类似物、烟碱、化学因素：亚硝酸、碱基类似物、烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等；秋水仙素、黄曲霉毒素等；生物因素：某些病毒的核酸。生物因素：某些病毒的核酸。自发突变自发突变苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变1.1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致白血病（血癌）患者增加。原子弹，导致白血病（血癌）患者增加。2.2.苏丹红进入人体可产生致癌作
12、用。苏丹红进入人体可产生致癌作用。3.3.乙肝病毒使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋乙肝病毒使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肝癌。亡，而且不断地再生，就形成了肝癌。物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素分析细胞癌变的原因：分析细胞癌变的原因：苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变AA AaAaa aaA一个基因突变后产生的是它的一个基因突变后产生的是它的等位基因等位基因A a隐性突变隐性突变a A显性突变不改变染色体上基因的不改变染色体上基因的数量和位置数量和位置四、基因突变的结果四、基因突变的结果苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修
13、二基因突变五、基因突变的特点五、基因突变的特点抄错的概率很低抄错的概率很低低频性低频性自然突变频率自然突变频率1010-5-5-10-10-8-8抄错的位置不同抄错的位置不同随机性随机性个体发育的个体发育的任任何时期，何时期，细胞细胞内内任何任何DNADNA分子，分子，DNADNA分子的任何分子的任何部位。部位。苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变五、基因突变的特点五、基因突变的特点抄错的概率很低抄错的概率很低低频性低频性自然突变频率自然突变频率1010-5-5-10-10-8-8抄错的位置不同抄错的位置不同随机性随机性个体发育的个体发育的任任何时期，何时期，细胞细胞内内任
14、何任何DNADNA分子，分子，DNADNA分子的任何分子的任何部位。部位。同位置出错不同同位置出错不同不定不定向性向性突变产生不同突变产生不同的等位基因。的等位基因。苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变任何班都会出错任何班都会出错普遍性普遍性生物界普遍存在生物界普遍存在白化白化苗苗五、基因突变的特点五、基因突变的特点苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞有害的突变有害的突变苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株有利的基因突变有利的基因突变苏教版高中生物必修
15、二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变多害少利性：(打破对环境的适应性)普遍性:自然界的物种中广泛存在随机性:可发生在个体发育任何时期。不定向性：1个基因可以突变成1个以上的等位基因低频性：自然状态下突变率低:既然自然条件下基因突变率很低，而且大多数对生物体是有害的，那基因突变有什么意义呢？五、基因突变的特点五、基因突变的特点苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变 虽然每个基因的突变率很低，但每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，所以突变的基因总数很大。产生新基因的途径生物进化的原始材料生物变异的根本来源基因基因表现型表现型引发生物变异引发生物变异 六、基因突变的意义六、基
16、因突变的意义苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变 有关基因突变的叙述，正确的是有关基因突变的叙述，正确的是()A不同基因突变的频率是相同的不同基因突变的频率是相同的 B基因突变的方向是由环境决定的基因突变的方向是由环境决定的 C一个基因可以向多个方向突变一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的间期不能发生基因突变细胞分裂的间期不能发生基因突变例题例题2苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变 下图中，基因下图中，基因A A与与a a1 1、a a2 2、a a3 3之间的之间的 关系，不能表现的是关系，不能表现的是 A.A.基因突变是不定向的基因突变是不定向
17、的 B.B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.C.正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D.D.图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D例题例题3苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变基基因因突突变变一、基因突变的概念一、基因突变的概念二、发生时期：细胞分裂间期二、发生时期：细胞分裂间期有丝分裂间期减I分裂前的间期1.概念：2.基因突变类型.：3.实例：镰刀型细胞贫血症 患病的直接原因：患病的根本原因：三、三、基因突变的原因基因突变的原因内因诱导因素物理因素：化学因素：生物因素：四、四、基因突变的结果：基因突变的结果：五、五、基因突变的特点：基因突变的特点：六、六、基因突变的意义：基因突变的意义：频率性、随机性、不定向性、普遍性、多害少利性苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变苏教版高中生物必修二基因突变
