基因突變PPT課件

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他們長的像嗎？？？,1,第五章 基因突變及其他變異,2,科幻電影中的變異,3,表現(xiàn)型,基因型,+ 環(huán)境條件,（改變）,（改變）,（改變）,復(fù)習(xí):表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系,,引入:生物體遺傳性狀的改變就是生物的變異,4,資料1：“愛美之心，人皆有之”隨著整容醫(yī)療水平的的日臻完善，人們可以根據(jù)自己的喜好，“制造”美麗，雕塑形體?！叭嗽烀琅苯Y(jié)婚后所生的孩子一定會像她一樣的美麗嗎？為什么呢？,中國第一位人造美女,5,3.5kg,7kg,3.5kg,甘藍(lán),拉薩,北京,資料2：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。為什么會這樣呢？,6,,,資料3：在種植花卉時(shí)，發(fā)現(xiàn)紅花的后代出現(xiàn)了藍(lán)紫花，藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色。這種現(xiàn)象是哪類變異呢？,,紅花的后代變了藍(lán)紫色,藍(lán)紫色花后代仍是藍(lán)紫色,7,變異的類型,可遺傳的變異：,不可遺傳的變異：,,基因突變,染色體變異,,基因重組,僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。,由于生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變,,一、生物變異的類型,8,,,鐮刀型貧血癥是一種遺傳病。正常人的紅細(xì)胞是中凹的圓餅狀，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻成彎曲的鐮刀狀，這樣的紅細(xì)胞容易破裂引起溶血性貧血，甚至造成死亡。,正常型紅細(xì)胞 鐮刀型紅細(xì)胞,案例1：,什么原因?qū)е逻@種癥狀的產(chǎn)生的呢？,9,,分析血紅蛋白分子的部分氨基酸序列,10,谷氨酸,纈氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白質(zhì),正常,異常,G□A,,[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？,,思考與討論：1.查教材65頁的密碼子表完成下面圖解，按圖解說明鐮刀型細(xì)胞貧血的病因？,T,A,U,A,11,相應(yīng)性狀的改變,,相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變,,相應(yīng)氨基酸的改變,,mRNA分子中的堿基排列順序發(fā)生變化,,DNA分子中的堿基對排列順序發(fā)生變化,具體變化過程:,12,1、直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上一個(gè)　　　　　　谷氨酸被一個(gè)纈氨酸替換。,原因分析：,,,2、根本原因： 控制合成血紅蛋白分子的DNA（基因）中的一個(gè)堿基對發(fā)生了替換（改變）。,即：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由______________ 引起的一種遺傳病，是由于基因_________發(fā)生了改變導(dǎo)致血紅蛋白分子改變而產(chǎn)生的。,基因突變（堿基對的替換,分子結(jié)構(gòu),,13,┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷,,┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷,,┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,,增添,缺失,替換,DNA分子中發(fā)生堿基對的 、＿＿＿ 和 　 ，而引起的 　 的改變。,替換,增添,缺失,基因結(jié)構(gòu),2 概念：,14,基因結(jié)構(gòu)的改變，是否一定引起蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)的改變？,3 基因突變的本質(zhì)：,基因結(jié)構(gòu)的改變（分子水平的變化）,？,15,案例2：堿基對替換,Ａ,Ａ,甲 乙 丙 丁,DNA堿基對替換，不一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。,結(jié)論:,16,堿基對的增加或缺失,某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列：,1.如果DNA堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了一個(gè)A，導(dǎo)致mRNA上編碼絲氨酸的第一個(gè)堿基U丟失，翻譯成的氨基酸序列如何變化的？,密碼子順序： ACC CCA AAU ACC GUU AA 氨基酸順序： 蘇氨酸 脯氨酸 天冬酰胺 蘇氨酸 纈氨酸,17,2.如果DNA堿基順序轉(zhuǎn)錄鏈丟失了AGG3個(gè)堿基，導(dǎo)致mRNA上編碼絲氨酸的三個(gè)堿基丟失，翻譯成的氨基酸序列如何變化的？,堿基對的增加或缺失,某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列：,密碼子順序： ACC AAA UAC CGU UAA 氨基酸順序： 蘇氨酸 賴氨酸 酪氨酸 精氨酸 終止,18,3.想一想，如果在DNA的基因序列中增加1個(gè)，或2個(gè)堿基、3個(gè)堿基哪種情況對對蛋白質(zhì)的影響最小？,案例2：堿基對的增加或缺失,某蛋白質(zhì)a鏈部分氨基酸序列及其密碼子序列：,19,,,,替換,增添,缺失,DNA片段,總結(jié),20,4 .結(jié)果:,基因突變是染色體上的某一位點(diǎn)上基因的改變。,基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因,并且通常會引起一定的表現(xiàn)型的變化.,21,思考：基因結(jié)構(gòu)處于什么狀態(tài)時(shí)是最不穩(wěn)定的,基因突變可能是在什么時(shí)期發(fā)生的？,討論：,22,5 基因突變的時(shí)間：,DNA復(fù)制或修復(fù)時(shí)—主要是細(xì)胞分裂的間期,A.有絲分裂間期,B.減數(shù)第一次分裂間期,體細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變,產(chǎn)生生殖細(xì)胞可以發(fā)生基因突變,,但一般不能傳給后代（產(chǎn)生性原細(xì)胞時(shí)可以或通過無性生殖---扦插嫁接等傳給后代）,可以通過受精作用直接傳給后代,DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。,23,基因突變是如何產(chǎn)生的呢？,案例1,案例2,案例3,24,影片中病毒引起生物變異,25,中國人在食品中完成了化學(xué)掃盲: 從大米里認(rèn)識了石蠟; 從火腿里認(rèn)識了敵敵畏; 從咸鴨蛋、辣椒醬里認(rèn)識了蘇丹紅； 從火鍋里認(rèn)識了福爾馬林； 從銀耳，蜜棗里認(rèn)識了硫磺； 從木耳，多寶魚中認(rèn)識了硫酸銅， 三鹿又讓同胞知道了三聚氰胺的化學(xué)作用。 今天我們又從雙匯的“健美”豬中認(rèn)識到了瘦肉精 ——鹽酸克倫特羅 。,26,27,自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯(cuò)誤,,提高突變頻率,X射線、激光、紫外線等,亞硝酸鹽、堿基類似物等,病毒、某些細(xì)菌等,三、基因突變的原因,外因：誘發(fā)突變,內(nèi)因：自發(fā)突變,資料一：,從以下圖片，你能歸納出基因突變的什么特點(diǎn)嗎？,白眼果蠅,白化苗,短腿的安康羊,基因突變的特點(diǎn)1：普遍性,白色皮毛牛犢,28,植物的個(gè)體發(fā)育,發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，生物體的任何部位。可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。,基因突變特點(diǎn)2 ： 隨機(jī)性,,資料二：,29,在生物的個(gè)體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時(shí)期越早，該生物體表現(xiàn)突變部位的范圍越大還是越小？,思考與討論：,突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多， 突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。,30,高產(chǎn)大豆　　　　 　　高產(chǎn)青霉菌株,大南瓜,太空椒（左）,有利的基因突變,31,白化病患者,有害的基因突變,白化玉米苗,畸形的雛鴨,人類的多指,32,資料三：,大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，只有少數(shù)是有利的，有些既無害也無益。,基因突變的特點(diǎn)3：少利多害性,33,鐮刀型細(xì)胞貧血癥就是一種這樣的遺傳病，患者(aa)不到成年就會死亡?？梢娺@種突變基因在自然選擇的壓力下容易被淘汰?？墒窃诜侵薤懠擦餍械牡貐^(qū)，發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞雜合基因型(Aa)對瘧疾的感染率，比正常人(AA)低得多。因此，在瘧疾流行的地區(qū)，不利的鐮刀型細(xì)胞基因突變可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诜乐汞懠驳牧餍小?基因突變的有害性是相對的，但害多利少。,34,資料四：,灰老鼠,基因突變具有不定向性,基因突變的特點(diǎn)4：不定向性,35,資料五：,基因突變的特點(diǎn)5：低頻性,36,①普遍性： ②隨機(jī)性：不同發(fā)育階段、不同DNA、 DAN不同部位均可發(fā)生。 ③不定向性： ④低頻性：,⑤少利多害性：,想一想,基因突變的低頻性和普遍性矛盾嗎？,不矛盾。,因?yàn)橐粋€(gè)基因的突變頻率雖然很低，但一個(gè)種群 中個(gè)體數(shù)可以很多，一個(gè)細(xì)胞中也有許多基因。,三、基因突變的特點(diǎn),37,2 基因突變的意義,基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，,,為生物進(jìn)化提供了最初 的原始材料.,38,討論 　　　人體某些體細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為癌細(xì)胞，發(fā)生在生殖細(xì)胞中的基因突變還可傳給子代，產(chǎn)生很多遺傳病，生活中如何在一定程度上避免基因突變呢 ？？？,39,三、致癌因子,1、物理致癌因子: 主要指輻射（如核輻射，熱輻射，紫外線，X射線等） 2、化學(xué)致癌因子: 無機(jī)化合物:如石棉,砷化物,鉻化物，鎘化物等；某些金屬，如鉻、鎳、砷等也可致癌。 有機(jī)化合物:聯(lián)苯胺，烯環(huán)烴，亞硝胺，黃曲霉素等。,,,40,氯乙烯? 目前應(yīng)用最廣的一種塑料聚氯乙烯，是由氯乙烯單體聚合而成的。大鼠長期吸入氯乙烯氣體后，可誘發(fā)肺、皮膚及骨等處的腫瘤。通過塑料工廠工人流行病學(xué)調(diào)查已證實(shí)氯乙烯能引起肝血管肉瘤，潛伏期一般在15年以上。,黃曲霉菌 廣泛存在于污染的食品中，尤以霉變的花生、玉米及谷類中含量最多。黃曲霉毒素B1是已知最強(qiáng)的化學(xué)致癌物之一，可引起人和嚙齒類、魚類、鳥類等多種動(dòng)物的肝癌。,香煙有20多種致癌物質(zhì)！,41,1.不吃發(fā)霉的糧食及其制品。花生、大豆、米、面粉、植物油等發(fā)霉后，可產(chǎn)生黃曲霉素，是一種強(qiáng)烈的致癌(特別是肝癌)物質(zhì)。　　 2.不吃熏制或腌制的食物，　　　　 如熏肉、咸肉、咸魚、腌酸菜、腌咸菜等，這些食物中含有一種可能導(dǎo)致胃癌和食道癌的化學(xué)物質(zhì)?！?3.不吸煙。香煙中的焦油等物質(zhì)是導(dǎo)致肺癌和胰腺癌的致癌因素。最近研究證明，吸煙和婦女宮頸癌也有關(guān)系。　 4.不酗酒，特別是不飲烈酒。濃度高的酒精會刺激口腔、食道壁和胃壁的上皮細(xì)胞并引發(fā)癌變?！?5.同時(shí)吸煙與喝酒會大大增加致癌的機(jī)會?！?6.不能用洗衣粉擦洗餐具、茶具或洗食物。,特別提醒,42,7.不吃被農(nóng)藥污染的蔬菜、水果和其它東西?！?8.飲用新鮮、清潔的水，不喝過燙的水，不吃過熱、過硬、燒焦或太咸食物。 9.多吃新鮮蔬菜，吃飯不要過飽，控制肉類食物攝入量，控制體重，這樣可以減少癌癥的發(fā)病率。　　 10.不要經(jīng)常吃有可能致癌的藥物，如激素類藥物、大劑量的維生素e等。　　 11.炒菜或油炸食品時(shí)，因油鍋太熱產(chǎn)生許多油煙對人體有害，所以炒菜油溫不能太高，不能讓油鍋冒油煙，盡量少用煎、炒、油炸、熏烤的烹調(diào)方法。提倡多用蒸、煮、涼拌、水氽、湯菜等烹調(diào)方法。,43,,3 人工誘變育種上的應(yīng)用,44,1、太空種子為什么會發(fā)生變異的呢？依據(jù)什么原理？ 2、太空種子發(fā)生的變異都是我們需要嗎？為什么？ 3.人工誘變育種有什么優(yōu)缺點(diǎn)？,45,誘變育種小結(jié),利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。,原理：基因突變 優(yōu)點(diǎn)：提高變異頻率，加速育種進(jìn)程， 創(chuàng)造新類型 缺點(diǎn)： 成功率低,有利個(gè)體往往不多 需大量處理材料 實(shí)例：,青霉素高產(chǎn)菌株 “黑農(nóng)五號”大豆,46,1 變異的類型_____________， _____________ 。 2 DNA分子中發(fā)生堿基對的 、＿＿＿ 和 　 ，而引起的 　 的改變，我們叫基因突變。 3 基因突變發(fā)生時(shí)期：________________________ 4 基因突變的外因 ： _____________， ___________， _____________ 5 特點(diǎn)：① ： ___________ 、 ② ___________ 、 ③___________④ ___________ 、⑤ ___________ 意義： ① ___________ ② __________ ③___________,不可遺傳的變異,可遺傳的變異,替換,增添,缺失,基因結(jié)構(gòu),DNA復(fù)制時(shí),物理因素,化學(xué)因素,,生物因素,普遍性,隨機(jī)性,,少利多害性,不定向性,低頻性,產(chǎn)生新基因,,生物變異的根本來源,,,,生物進(jìn)化的原材料,小結(jié),47,