新教材《基因突变和基因重组》PPT优质课件人教版1.pptx
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1、第五章 基因突变及其他变异航天育种我国早在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,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品种进行培育。航天育种的生物学原理是什么?基因突变的实例镰刀型细胞贫血症外形对比正常:中央微凹的圆饼状患病:弯曲的镰刀状(易破裂)氨基酸序列对比:正常:谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸患病:缬氨酸-谷氨酸-赖氨酸(发生替换)正常红细胞镰刀型红细胞基因突变的实例镰刀型细胞贫血症形成的原因:编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变,导致翻译出来的氨基酸出现改变。镰刀型细胞贫血症的遗传:突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并
2、将突变基因遗传给后代。GAGGGCTCCCGAGCC谷氨酸缬氨酸TAU正常异常DNAmRNA氨基酸蛋白质基因突变概念: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。发生时间:通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期替换增添缺失基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列,影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列,影响缺失位置后的序列基因突变对性状的影响基因突变不一定导致生物性状的改变主要原因:突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因
3、突变若为隐性突变,如AAAa,不会导致性状的改变。U U A原密码子U U G突变密码子亮氨酸亮氨酸基因突变对后代的影响结果:产生新的等位基因。遗传特性:若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。特殊情况:植物体细胞发生基因突变,可通过无性生殖遗传。基因突变的原因基因突变产生的发现:1927年,美国遗传学家缪勒发现,用X射线照射果蝇,后代发生突变的个体数大大增加。同年,又有科学家用X射线和射线照射玉米和大麦的种子,也得到了类似的结论。基因突变的原因基因突变的产生原因:自然突变:自然条件下,由于DNA复制发生错误而自发产生。诱发突变(提高突变频率)物理因素:X射线
4、,激光等化学因素:亚硝酸、碱基类似物等生物因素:病毒、某些细菌等基因突变的特点1、普遍性:在生物界普遍存在。无论是病毒,原核生物和真核生物都会发生基因突变。2、随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在不同的DNA分子,也可以发生在同一个DNA分子的不同部位。3、不定向性:一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因。4、低频性:在自然状态下,基因突变的频率很低(1051081)。5、多害少利性:多数突变对生物体有害。基因突变医疗方面(避免)X光、胸透、CT等检查利用的射线属于诱发基因突变的物理因素,门外多放警示性标志。农业方面(诱变育种)利用物理因素或化学因素,使生物发生基因
5、突变,可以提高突变率,创造人类需要的生物新品种。基因突变的意义基因突变对生物体的关系有害突变:破坏生物体与现有环境的协调关系。有利突变:比如抗病性突变、耐寒性突变、抗药性突变等。中性突变:不会导致新的性状出现。基因突变的意义基因突变是产生新基因的途径。基因突变是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料。课堂练习1基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素,其原因是()A.能产生大量有利变异B.发生的频率大C.能产生新基因D.能改变生物的表现型C课堂练习2下列有关基因突变的叙述,正确的是()A.基因突变必须用物理因素诱发B.基因突变可发生在个体发育的不同时期C.体细胞发生基因突变
6、,一定能传给后代D.DNA分子上的碱基对的替换、增添和缺失一定能引起基因突变B细胞的癌变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癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。我们以结肠癌(如图)为例来探讨细胞的癌变。细胞的癌变原癌基因相应蛋白质活性过强突变或过量表达细胞癌变抑癌基因蛋白质活性减弱或失去活性突变细胞癌变细胞的癌变原癌基因主要负责调解细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症/癌变机理一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。细胞的癌变癌细胞有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发
7、生变化,变成不受机体控制的,连续进行分裂的恶性增殖细胞。癌细胞的特点能够无限增殖(正常细胞只能分裂50-60次)形态结构发生显著变化。表面发生变化(细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,易在体内分散和转移)细胞的癌变致癌因子物理致癌因子:主要指辐射,如紫外线、X射线。化学致癌因子:无机化合物,如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等;有机化合物,如联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等。病毒致癌因子:致癌病毒能够引起细胞发生癌变,主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列。细胞的癌变癌症的预防与治疗预防:远离致癌因子,保持良好的心理状态,养成健康的生活方式。诊断:病理切片的显微观
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