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1、第1节 基因突变和基因重组,第5章 基因突变及其他变异,我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用天空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后再地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，却得了极大的经济效益。,问题探讨：,思考:航天育种的生物学原理是什么？,一、导入新课,基因突变,进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。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。,亲兄弟,遗传信息复制的过程会不会出错呢？,第1节 基因突
2、变和基因重组,二、讲授新课,1、实例,-镰状细胞贫血,镰状细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。患者红细胞是弯 曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。该病主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高。,正常红细胞,镰状红细胞,一、基因突变,二、讲授新课,1.基因突变的实例,这种病是怎样形成的呢？,血红蛋白分子的部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列,1、图中氨基酸发生了什么变化？,血红蛋白中一个氨基酸发生替换,（直接原因）,2、谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,碱基对的替换,二、讲授新课,1.基因突变的实例,思考：这种变化能遗传吗？如何遗传？,1、基因突变若发生在配子中（减数
3、分裂时产生），将遵循遗传规律传递给后代。2、若发生在体细胞（有丝分裂），一般不能遗传。有些植物体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖传递。,二、讲授新课,血红蛋白结构的改变,思考：除了碱基的替换，还有什么情况可能导致基因结构的改变？,替换,增添,缺失,DNA,一、基因突变,二、讲授新课,一、基因突变,血红蛋白结构的改变,1概念：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，叫做基因突变。,注意：,1、突变产生的新基因（等位基因），若为显性基因，则为显性突变,若为隐性基因，则为隐性突变。,2、基因的种类发生改变，数量不变，位置不变。,3、只要是基因内部的变化，不管是1个还是
4、多个碱基的改变，都属于基因突变。,思考：DNA分子上发生碱基的增添、缺少或替换，是否一定属于基因突变？为什么？,一个DNA分子上基因与基因之间的区域，属于基因间区，若碱基的改变发生在基因内部，则属 于基因突变，若发生在基因间区，则不属于基因突变。,不一定。,二、讲授新课,一、基因突变,血红蛋白结构的改变,思考：基因突变一定会导致蛋白质的结构改变吗？,DNA,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,碱基替换,精氨酸,密码子具有简并性，突变前后的密码子可能编码同一种氨基酸。,二、讲授新课,血红蛋白结构的改变,显性纯合子突变成杂合子（AAAa）,基因突变一定会导致基因结构改变，但蛋白质结构、性状不一定
5、改变。,基因突变不一定改变生物体的性状：,小节：,一种氨基酸可能有几种密码子（密码子的简并性）,二、讲授新课,DNA,异亮氨酸,精氨酸,mRNA,一、基因突变,苏氨酸,丙氨酸,1、1个碱基对的插入（或缺失），往往不改变插入（或缺失）位置前的氨基酸序列，但改变了插入（或缺失）位置后的氨基酸序列。,小节：,碱基变化对生物性状的影响,2、碱基的替换对生物性状的影响最小,3、一个碱基对的替换，可能不改变所编码的氨基酸序列，也可能改变一个氨基酸或者造成翻译的提前（延后）终止。,1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录
6、时造成插入点以后的遗传密码改变,D,小试牛刀,二、讲授新课,一、基因突变,2时间,注意：基因突变不只发生在间期,主要发生在分裂间期,有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,思考:DNA分子在什么时候不稳定？,二、讲授新课,3、基因突变的原因,诱发突变,自发突变,自然条件下DNA复制偶尔出错、DNA的碱基组成发生改变,提高突变频率,内因,外因,原因,基因突变的特点,基因突变在生物界是普遍存在的。,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。,一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。,基因突变的频率是很低的。,W+（红眼）,4、基因突变的
7、特点,5.基因突变的应用：,基因突变有的对生物有害、有的是有利、有的是既无害也无益，是中性。,二、讲授新课,6、基因突变的意义,产生新基因,1新基因产生的途径；2生物变异的根本原因；3生物进化的原始材料。,生物变异的根本来源,生物进化的原始材料,形成新性状,总结,2、有关基因突变叙述，正确的是（）A.基因突变就是DNA中碱基对的增添、缺失、替换和重组 B.基因突变一定会导致生物性状的改变 C.基因突变只能发生在真核细胞中 D.基因突变是有害还是有利主要看该突变对生物生存的影响,D,小试牛刀,二、讲授新课,二、细胞的癌变,资料：结肠癌发生的简化模型,正常结肠上皮细胞,抑癌基因突变,原癌基因突变,
8、抑癌基因突变,抑癌基因 突变,癌,癌细胞转移,1从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？,思考：,原癌基因和抑癌基因突变。,2健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？,存在。,小节：癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因）,原癌基因和抑癌基因的作用是什么？,二、讲授新课,二、细胞的癌变,资料：结肠癌发生的简化模型,正常结肠上皮细胞,抑癌基因突变,原癌基因突变,抑癌基因突变,抑癌基因 突变,癌,癌细胞转移,3根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？,思考：,癌细胞的形态结构发生了变化
9、，容易在体内分散和转移。,二、讲授新课,二、细胞的癌变,原癌基因：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。,抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。,突变,可能引起癌变,癌变的原因,二、讲授新课,二、细胞的癌变,癌细胞的扫描电镜照片,适宜条件下，癌细胞能够无限增殖；癌细胞的形态结构发生显著变化；,细胞膜上的糖蛋白减少，癌细胞之间的黏着性减少，容易在机体内分散和转移。,癌细胞的特征,二、讲授新课,三、基因重组,产生等位基因（A1 a1、a2）,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,二、讲授新课,三、基因重组,1概念：在生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的
10、基因的自由组合。,二、讲授新课,三、基因重组,2类型和时期,Ab和aB,AB和ab,减数第一次分裂后期,二、讲授新课,三、基因重组,2类型和时期,减数第一次分裂前期（四分体时期）,四、课堂小结,产生新的基因，可能产生新性状,产生新的基因型，原有性状组合,内外因引起碱基对的增添、缺失、替换,自由组合；交叉互换,常在间期DNA复制时,减数第一次分裂,变异的根本来源；进化的原始材料,生物变异来源之一，对生物进化有重要意义,低频性,有性生殖中普遍,二、讲授新课,三、基因重组,3意义,思考：基因重组能否产生新的基因？,基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型和重组性状，不能产生新基因与新性状。,基
11、因重组是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物进化也具有重要的意义。,三、课堂反馈,1基因突变的本质是（）A染色体上的DNA变成了蛋白质B染色体上的DNA变成了RNAC染色体上的DNA减少了或增多了D染色体上的DNA结构发生了局部改变,D,2进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是（）A 基因重组 B 基因突变 C 染色体变异 D 生活条件改变,A,三、课堂反馈,3癌症是当前严重威胁人类生命的疾病，是导致我国城市居民死亡的首要原因。下列有关癌细胞的叙述，错误的是（）A具有细胞增殖失控的特点B癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因C基因突变可能使正常细胞变成癌细胞D细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞易分散转移,B,再见,
