2020-2021学年浙科版（2019）高中生物必修2：第四章第一节 基因突变可能引起性状改变 课件（1）（共28张PPT)

浙科2019版必修2
第四章 生物的变异
第一节 基因突变可能引起性状改变
什么是变异？
变化
不同
性状
子代与亲代性状或者子代不同个体之间
表现型=基因型+环境
引起生物变异的因素—生物的变异
环境因素
遗传物质因素
资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。
可遗传的变异
表现型
基因型
环境条件
不可遗传的变异
基因突变
基因重组
染色体畸变
（改变）
（改变）
（改变）
来源
诱因
遗传物质因素
遗传物质自身
（基因）
遗传物质相关的结构（染色体）
基因突变
基因重组
染色体结构变异
染色体数目变异
可遗传的变异—生物的变异
镰刀型细胞贫血症
1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。
患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。
镰刀型贫血症简介
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ＡＴＧＣ
ＴＡＣＧ
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ＡＴＡＧＣ
ＴＡＴＣＧ
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ＡＧＣ
ＴＣＧ
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ＡＣＧＣ
ＴＧＣＧ
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替换
缺失
增添
1. 基因突变的概念
基因突变—生物的变异
镰状贫血
异常(HbS）
正常(HbA)
血红蛋白
轻度贫血
异常(HbC)
β-6位
谷氨酸
mRNA
GAA
AAA
GUA
β链基因
CTT
GAA
TTT
AAA
CAT
GTA
碱基置换突变
碱基置换
基因碱基序列改变
遗传信息改变
蛋白质结构改变
镰刀型细胞贫血症实例
3. 基因突变的类型
（1）形态突变
（2）生化突变
（3）致死突变
苯丙酮酸
蛋白质
消化吸收
细胞内苯丙氨酸
酪氨酸
苯丙氨酸羟化酶
4. 基因突变的特点
资料一
基 因
突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因
2×10－６
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
普遍性、稀有性
资料二
多方向性
可逆性
白虎是孟加拉虎遗传基因突变产生的白化个体
白化苗
资料三
有害性
是相对的，以是否适应环境条件为标准。
环境污染造成------基因突变
福州双胞胎男童变性(上图）
3日下午， 刚满五岁的小男孩贝贝在福州儿童医院顺利实施了变性手术，而他的双胞胎哥哥宝宝2日已经成功“变性”。这是福建省第一例“男性假两性畸形”双胞胎变性手术。
　据报道，这一对漂亮可爱的兄弟来自福建三明，医院染色体检查的结果证实他们的性别为男，但外生殖器畸形。分别经过五个多小时的手术后，目前这对兄弟已“变性正身”成功。 据主刀医生陈雨历介绍，经过临床观察发现，目前男性假两性畸形患者的绝对数量在不断增加。造成孩子两性畸形的原因是基因突变。而周围环境的污染，则是造成基因突变的“真凶”。比如一位怀着男宝宝的女性，如果在孕期接触过多含有雌性激素的环境，那么宝宝的生殖系统就可能会受到影响。而人们日常接触的洗涤剂以及塑料制品的某些部分，都含有与雌性激素相近的成分，因此，提倡环保十分重要。
5. 诱发基因突变的因素
A. 自发突变:自然发生的突变
B. 诱发突变: 在人为条件下发生的突变
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体
基因突变和进化的关系：是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。
基因
突变
新基因（等位基因）
基因型（改变）
表现型（改变）
引发生物变异
6. 基因突变的意义
肺癌细胞的扫码电镜图（3500倍，经后期着色处理）
原癌基因：是控制细胞生长和分裂的一类正常基因，其突变或过量表达能引起正常细胞发生癌变。
抑癌基因：其编码的蛋白质的功能是正常细胞增殖过程中的负调控因子，抑癌基因突变丧失其细胞增殖的负调控作用，则导致细胞周期失控而发生癌变。
无限增殖
形态结构改变，近似呈球形
细胞膜上糖蛋白减少，易于扩散、转移
正常机体中的细胞或生长与分裂，或处于静息状态。而癌细胞失去控制，成为“不死”的永生细胞，核质比例增大，分裂速度加快，破坏了正常组织的结构与功能。
7.2 可能引发癌症的一些因素（外因、内因）
物理因素
化学因素
生物因素
外因
课前收集的资料及联系生活常识
内因
原癌基因
抑癌基因
7.2 可能引发癌症的一些因素（外因、内因）
人和动物的染色体上普遍存在着与癌有关的基因
负责调解细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
阻止细胞不正常的增殖
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变；
肿瘤的发生是基因突变逐渐累积的结果。
1. 基因突变在什么时期最容易发生？为什么？联系太空育种中，携带上天的种子应该是什么时期的种子？
2. 基因突变是否改变染色体上的基因数量？对染色体结构有没有影响？
3. DNA分子上除了基因以外还有很多不具有遗传效应的片段，如果也发生了碱基对的增添、缺失或替换，是否称为基因突变？
课堂思考
1927年，美国遗传学家缪勒（H.J.Muller)首先发明了人工诱变技术
8. 诱变育种
太空育种：也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场、微重力)的诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种的作物育种新技术。
太空椒是用遨游过太空的青椒种子培育而成。它具有果实大，果皮厚，维生素C含量高的特点
诱变育种实例：
超级甜椒航育太空甜椒三号
经过太空遨游产生基因诱变后培育出的冬瓜新品种
根据基因突变的特点，你能说出诱变育种的优点和缺点吗？
诱变育种:
（1）常用的方法：
物理因素：X射线、Y射线、紫外线等
化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 　
（2）优点：
提高突变率，缩短育种周期
（3）遇到的问题
1、成功率低
2、产生大量不合格突变型
3、会出现返祖现象
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第四章 生物的变异
第一节 基因突变可能引起性状改变
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