新教材《基因突变和基因重组》课文分析人教版2课件.pptx
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1、2022-8-1你有我帅?哼!你个弱鸡第第1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第第5 5章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异2022-8-12022-8-1问题探讨问题探讨 我国早在我国早在19871987年就利用返回式卫星进行航天育种研究: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。通过航天生突变,然后在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、南瓜和青椒等育种,我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培
2、育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。作物上培育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。讨论讨论:1.航天育种的生物学原理是什么?航天育种的生物学原理是什么?2.如何看待基因突变所造成的的结果?如何看待基因突变所造成的的结果?通过太空高辐射、微重力(或无重力)的特殊环境提高作物基因突变的频率,通过太空高辐射、微重力(或无重力)的特殊环境提高作物基因突变的频率,从而筛选出人们需要的品种。从而筛选出人们需要的品种。具体而言,在太空的特殊环境中,细胞分裂进行具体而言,在太空的特殊环境中,细胞分裂进行DNADNA复制时,由于受到高辐射或微重力(或无重力)的影响,配对的碱基容易出现差错复制时,由于受
3、到高辐射或微重力(或无重力)的影响,配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。而发生基因突变。基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变,这种改变可以直接表现在性状上,基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变,这种改变可以直接表现在性状上,改变的性状对生物的生存可能有害,可能有利,也可能既无害也无益。改变的性状对生物的生存可能有害,可能有利,也可能既无害也无益。航天育种成果展航天育种成果展2022-8-1一、基因突变的实例一、基因突变的实例1 1、镰状细胞贫血镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)(也叫镰刀型细胞贫血症)正常红细胞正常红细胞 镰状红细胞镰状红细胞 镰状细胞镰状细胞贫血患者的红贫血患者的红细
4、胞细胞容易破裂,容易破裂,使人患溶血性使人患溶血性贫血,严重时贫血,严重时会导致死亡。会导致死亡。这种病的这种病的病因是什么呢?病因是什么呢?2022-8-1TAA U根本原因根本原因直接原因直接原因1 1、镰状细胞贫血镰状细胞贫血相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化 病因:镰刀型细胞贫血症是由病因:镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种引起的一种遗传病,是由于基因中的碱基对发生了遗传病,是由于基因中的碱基对发生了 产生的。产生的。基
5、因突变基因突变替换替换2022-8-12022-8-1思考思考讨论讨论镰状细胞贫血形成的原因镰状细胞贫血形成的原因1、图图52中氨基酸发生了什么变化中氨基酸发生了什么变化?2 2、研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解,请你完成图解。想一想这种细胞贫血病因的图解,请你完成图解。想一想这种疾病能否遗传?怎样遗传疾病能否遗传?怎样遗传?3、如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列是否也、如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列是否也会改变?所对
6、应的性状呢?会改变?所对应的性状呢?图中谷氨酸发生了改变,变成了缬氨酸图中谷氨酸发生了改变,变成了缬氨酸。这种疾病能够遗传,是亲代通过生殖过程把基因传给子代的这种疾病能够遗传,是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列也会发生如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列也会发生改变,所对应的性状肯定会改变改变,所对应的性状肯定会改变。2022-8-1 DNADNA分子中发生碱基的分子中发生碱基的替换、增添或缺失替换、增添或缺失,而引起的,而引起的基基因碱基序列因碱基序列的改变,叫做的改变,叫做基因突变基因突变。2022-8-1基因突变发生的时期基因突变发生
7、的时期主要在间期进行主要在间期进行DNADNA复制时复制时 (1 1)有丝分裂前的)有丝分裂前的间期间期 体细胞体细胞 (但一般不能遗传给后代)(但一般不能遗传给后代)(2 2)减数)减数分裂前的分裂前的间期间期 生殖细胞(配子)生殖细胞(配子)(将遵循遗传规律通过受精作用(将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代)传递给后代)有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性生殖遗传有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性生殖遗传 (如:植物组织培养、块茎块根的繁殖,扦插、嫁接等。)(如:植物组织培养、块茎块根的繁殖,扦插、嫁接等。)2022-8-1思考思考讨论讨论结肠癌发生的原因结肠癌发生的原因1、从基
8、因角度看,结肠癌发生的原因是什么?从基因角度看,结肠癌发生的原因是什么?2 2、健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?3、根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比,具有哪些、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?明显的特点?从基因角度看,结肠癌发生的从基因角度看,结肠癌发生的原因是原因是相关基因相关基因(包括抑癌基因(包括抑癌基因、原癌基因、抑癌基因、原癌基因、抑癌基因、抑癌基、抑癌基因因)发生了突变。)发生了突变。健康人的细胞中健康人的细胞中存在存在原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因。根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比根据图示推测,癌细胞
9、与正常细胞相比,所具,所具有的特点是有的特点是呈球形、增殖快、容易发生转移等呈球形、增殖快、容易发生转移等。2022-8-12 2、细胞的癌变细胞的癌变(1 1)癌变的原因)癌变的原因原癌基因:原癌基因:表达的蛋白质是细胞正常表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。的生长和增殖所必需的。抑癌基因:抑癌基因:表达的蛋白质能抑制细胞的生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。长和增殖,或者促进细胞凋亡。一旦突变或过量表达而导一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强致相应蛋白质活性过强一旦突变而导致相应蛋白一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性质活性减弱或失去活性可能引起可能
10、引起细胞癌变细胞癌变2022-8-1癌细胞的扫描电镜照片癌细胞的扫描电镜照片(2 2)癌细胞的特征)癌细胞的特征适宜条件下,癌细胞能够无限增殖;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;癌细胞的形态结构发生显著变化;癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少,癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少,癌细胞之间的黏着性显著降低,容易在体癌细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移内分散和转移。2022-8-1(3 3)健康)健康生活提示生活提示:不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果。不要买不新鲜或腐烂的蔬菜和水果。咸菜、咸肉等食物中含有致癌物质亚硝酸盐,应少吃。咸菜、咸肉等食物中含有致癌物
11、质亚硝酸盐,应少吃。做米饭、煮粥之前要把米淘洗干净,以减少霉变对身体做米饭、煮粥之前要把米淘洗干净,以减少霉变对身体的损害。的损害。熏烤的鱼、肉、香肠等食物中含有致癌物质,应少吃。熏烤的鱼、肉、香肠等食物中含有致癌物质,应少吃。多吃富含纤维素的食物,如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等。多吃富含纤维素的食物,如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等。炒菜时油不要放得太多。研究表明,乳腺癌、大肠癌、炒菜时油不要放得太多。研究表明,乳腺癌、大肠癌、卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关。2022-8-1二、基因突变的原因二、基因突变的原因1 1、诱发突变、诱发突变(外因)(外因):(1 1)物理
12、因素:紫外线、)物理因素:紫外线、X X射线及其他辐射。(射线及其他辐射。(能损伤细胞能损伤细胞内的内的DNADNA)(2 2)化学因素:如亚硝酸盐、碱基类似物等物质。()化学因素:如亚硝酸盐、碱基类似物等物质。(能能改变改变核酸的碱基核酸的碱基)(3 3)生物因素:某些病毒的遗传物质等。()生物因素:某些病毒的遗传物质等。(能能影响宿主细胞影响宿主细胞的的DNADNA)2 2、自发突变、自发突变(内因)(内因):DNADNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。复制偶尔发生错误等原因自发产生。2022-8-1三、基因突变的特点三、基因突变的特点1 1、普遍性普遍性:在生物界是普遍存在的,所有生物都
13、可能发生。在生物界是普遍存在的,所有生物都可能发生。2 2、随机性随机性:表现为可以发生在生物个体发育的任何时期;可表现为可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的以发生在细胞内不同的DNADNA分子上,以及同一个分子上,以及同一个DNADNA分子的不分子的不同部位同部位。3 3、不定向、不定向性性:表现为一个基因可以发生不同的突变,产生一表现为一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因。个以上的等位基因。4 4、低频、低频性性:自然情况下突变频率很低自然情况下突变频率很低(10(10-5-51010-8-8)。5 5、多害少利、多害少利性性:对对个体个体生存大多有害,但
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