基因突變可能引起性狀改變課件2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物浙科版必修2

必修2第4章生物的變異基因突變可能引起性狀改變第1節(jié)理解概念

生物的變異，有的僅僅是由環(huán)境的影響造成的，而不是由親代遺傳物質(zhì)的改變引起的，屬于不遺傳的變異；有的是由親代生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的，能夠遺傳給后代，屬于可遺傳的變異。發(fā)展素養(yǎng)

辯證地分析生命的過程、結(jié)果和意義，進(jìn)而辯證地認(rèn)識自然和社會。01問題探討02變異的概念及類型03基因突變04基因突變的實例05基因突變的特點(diǎn)06基因突變的原因07基因突變的應(yīng)用—誘變育種08課堂小結(jié)09課堂檢測內(nèi)容索引問題探討2013年6月11日，搭載著聶海勝、張曉光和王亞平三位宇航員的載人航天飛船沖破云霄飛入浩瀚的宇宙。宇宙飛船的載重設(shè)計必須十分精確，卻在“神舟十號”上特別裝載了一些植物種子。原來，科學(xué)家希望利用宇宙射線引起植物種子的變異，篩選出對人類生產(chǎn)實踐有利的新性狀。何為變異？變異的類型有哪些？變異的概念及類型生物體親代和子代之間，以及子代個體之間性狀的差異性，稱為變異。（1）變異的概念：（2）變異的類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：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。細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變?？蛇z傳變異包括:基因突變、基因重組和染色體變異。一、變異的概念及類型基因突變1.概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、插入或缺失，而引起基因內(nèi)部的堿基序列的改變。2.類型：┯┯┯┯

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┷┷┷┷插入缺失替換二、基因突變的概念和類型3.發(fā)生時期：一般發(fā)生于DNA復(fù)制過程中。①如果基因突變發(fā)生在體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的間期：一般只影響當(dāng)代，不能遺傳（植物體細(xì)胞無性繁殖）②如果基因突變發(fā)生在形成配子的減數(shù)第一次分裂前的間期：遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代二、基因突變的概念和類型基因突變的實例

鐮刀形細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病。正常人的紅細(xì)胞是中央微凹的圓餅狀，而鐮刀形細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。這種病是怎么樣形成的？正常紅細(xì)胞鐮刀形紅細(xì)胞三、基因突變的實例1.鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的直接原因是？2.鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是？自主探究三、基因突變的實例鐮刀形細(xì)胞貧血癥是由_________引起的一種遺傳病，是由于基因的________發(fā)生了改變產(chǎn)生的。谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUGCT

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G突變GAG直接原因根本原因病因：基因突變堿基序列三、基因突變的實例

癌細(xì)胞：有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。三、基因突變的實例肺癌細(xì)胞的掃描電鏡圖人和動物細(xì)胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因：原癌基因和抑癌基因。抑癌基因

抑癌基因編碼的蛋白質(zhì)是細(xì)胞增殖過程中的負(fù)調(diào)控因子，抑癌基因突變喪失其細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控作用。則導(dǎo)致細(xì)胞周期失控而發(fā)生癌變。原癌基因

原癌基因是控制細(xì)胞生長和分裂的一類正常基因，其突變或過量表達(dá)能引起正常細(xì)胞發(fā)生癌變。三、基因突變的實例癌細(xì)胞的特征三、基因突變的實例321在適宜條件下，癌細(xì)胞能夠無限增殖；形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；細(xì)胞膜上的糖蛋白減少，黏著性降低，容易在體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。細(xì)胞癌變的原因（外部原因）致癌因子種類具體因素物理致癌因子輻射（紫外線、X射線、電離輻射等）化學(xué)致癌因子石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物、黃曲霉素、亞硝胺、尼古丁、甲醛、苯、聯(lián)苯胺、煤焦油等病毒致癌因子病毒感染人的細(xì)胞，將其基因整合進(jìn)入人的基因組，誘發(fā)癌變（乙肝病毒、EM病毒——淋巴癌、鼻咽癌）三、基因突變的實例腫瘤細(xì)胞癌細(xì)胞正常細(xì)胞原癌基因抑癌基因突變突變癌基因失去抑制作用不能控制（致癌因子的作用）不受控制，惡性增殖細(xì)胞癌變的原因（內(nèi)部原因）根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，在一個細(xì)胞中發(fā)生多個基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有的特征，這是一種累積效應(yīng)。三、基因突變的實例基因突變的特點(diǎn)四、基因突變的特點(diǎn)基因突變的例子：有角家畜出現(xiàn)的無角品種、玉米的黃粒變白?！?）在生物界中普遍存在——普遍性四、基因突變的特點(diǎn)（1）在生物界中普遍存在——普遍性在生物個體發(fā)育的不同階段，以及不同個體的任何細(xì)胞內(nèi)，均可發(fā)生基因突變。四、基因突變的特點(diǎn)（2）多方向性染色體某一位置上的基因可以向不同的方向突變成它的等位基因，即A可突變?yōu)榛騛1、a2、a3......四、基因突變的特點(diǎn)（3）自然狀態(tài)下，基因突變頻率很低—稀有性基因突變率大腸桿菌的組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類的色盲基因3×10－5四、基因突變的特點(diǎn)（4）可逆性顯性基因可以突變?yōu)殡[性基因，隱性基因也可以突變?yōu)轱@性基因。例如，果蠅的紅眼基因（W）可以突變?yōu)榘籽刍颍╳）；當(dāng)然w也可突變?yōu)閃。四、基因突變的特點(diǎn)（5）多數(shù)有害性

任何一種生物的現(xiàn)存基因都是都是長期自然選擇和適應(yīng)的結(jié)果，體現(xiàn)了它們與環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，而大多數(shù)基因突變打破了這種協(xié)調(diào)，對生物的生存往往是不利的?；蔚碾r鴨人類的多指人類的并指鐮刀形紅細(xì)胞有害的基因突變基因突變的原因五、基因突變的原因物理因素紫外線X射線其他輻射外因：五、基因突變的原因化學(xué)因素亞硝酸黃曲霉素化工污染物外因：五、基因突變的原因生物因素病毒病毒入侵細(xì)胞外因：五、基因突變的原因DNA分子復(fù)制時發(fā)生差錯

內(nèi)因：基因突變的應(yīng)用—誘變育種六、基因突變的應(yīng)用方法

利用如X射線、γ射線、紫外線、激光等物理因素或亞硝酸、硫酸二乙酯等化學(xué)因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理基因突變六、基因突變的應(yīng)用特點(diǎn)：①可提高突變概率，能產(chǎn)生多種多樣的新類型，為育種創(chuàng)造出豐富的原材料；太空椒太空南瓜六、基因突變的應(yīng)用特點(diǎn)：②能在較短的時間內(nèi)有效地改良生物品種的某些性狀；太空水稻六、基因突變的應(yīng)用特點(diǎn)：③改良作物品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性；“太輻一號”小麥比原品種更為耐寒、耐旱和抗病“黑農(nóng)五號”大豆，產(chǎn)量提高26%，含油量提高2.5%六、基因突變的應(yīng)用特點(diǎn)：④在微生物方面，誘變育種的成效極為明顯，例如：青霉菌的選育。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌。1943年20單位/mL2000年5萬～6萬單位/mL紫外線、X光等局限性

具有不定向性，難以控制突變方向；有利個體少，須大量處理供試材料，具有一定的盲目性?；蛲蛔兞?、基因突變的應(yīng)用多方向性普遍性稀有性可逆性多數(shù)有害性課堂小結(jié)課堂小結(jié)基因突變可能引起性狀改變變異的概念及類型基因突變概念類型基因突變的實例不遺傳的變異可遺傳的變異：基因突變、基因重組、染色體變異細(xì)胞的癌變發(fā)生時期基因突變的原因：基因突變的特點(diǎn)：基因突變的應(yīng)用——誘變育種鐮刀形細(xì)胞貧血癥普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、多數(shù)有害性物理、化學(xué)、生物致癌因子課堂檢測1．下列有關(guān)基因突變的敘述中，正確的是(

)A．生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生適應(yīng)性的突變B．由于細(xì)菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因此其基因突變率高C．有性生殖的個體，基因突變不一定遺傳給子代D．自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘變的突變是定向的課堂檢測C解析：基因突變是遺傳物質(zhì)的改變，具有低頻性的特點(diǎn)；細(xì)菌數(shù)量多，只是提高突變的數(shù)量，而不會提高突變率；基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞中，一般不會遺傳給后代；突變在任何情況下都是不定向的。2．下列關(guān)于癌細(xì)胞的形成的說法錯誤的是(

)A．癌細(xì)胞會出現(xiàn)過度增殖的特點(diǎn)B．紫外線、病毒等均可能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變C．細(xì)胞癌變是因為基因發(fā)生突變產(chǎn)生了原癌基因D．與腫瘤發(fā)生相關(guān)的某一原癌基因或抑癌基因的突變并不一定形成癌癥C解析：癌細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn)，A正確；紫外線、病毒等致癌因子均會引起細(xì)胞癌變，B正確；細(xì)胞癌變是因為原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致，C錯誤；癌癥是多個基因突變積累的結(jié)果，D正確。3．如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是(

)A．圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果C．圖中染色體上基因的變化說明基因突變是隨機(jī)的和定向的D．圖示中的基因突變可傳遞給子代細(xì)胞，從而一定傳給子代個體B4．某植物幼苗中與葉綠素合成有關(guān)的基因缺失了一個堿基對，導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，從而使幼苗葉片發(fā)黃。該幼苗所發(fā)生的變異類型屬于