2021学年高中生物第四章生物的变异第一节基因突变可能引起性状改变课件1浙科版必修2.ppt

1、浙科浙科2019版必修版必修2第四章 生物的变异第一节 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，叶球最大的有资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达叶球可重达7KG7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG3.5KG。资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与资料二：太空椒（普通青椒种子

2、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。然是肥大果实。可遗传的变异可遗传的变异表现型表现型基因型基因型环境条件环境条件不可遗传的变异不可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体畸变染色体畸变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）可遗传的变异生物的变异镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 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

3、的药物，但对这个病人无效。对病人做重的贫血病患者。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。刀状细胞贫血症。镰刀型贫血症是一种镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液。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

4、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。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。年发现。镰刀型贫血症简介镰刀型贫血症简介替换替换缺失缺失增添增添1.1.基因突变的概念基因突变的概念基因突变生物的变异镰状贫血镰状贫血异常异常(HbS(HbS）正常正常(HbA)血红蛋白血红蛋白轻度贫血轻度贫血异常异常(HbC)(HbC)-6位位谷氨酸谷氨酸mRNAGAAAAAGUA链基因链基因

5、CTT GAATTTAAACATGTA碱基置换突变碱基置换突变碱基碱基置换置换基因碱基基因碱基序列改变序列改变遗传信息遗传信息改变改变蛋白质结构改变蛋白质结构改变镰刀型细胞贫血症实例镰刀型细胞贫血症实例3.3.基因突变的类型基因突变的类型（1）形态突变）形态突变（2）生化突变）生化突变（3）致死突变）致死突变苯丙酮酸苯丙酮酸蛋白质蛋白质消化吸收消化吸收细胞内苯丙氨酸细胞内苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶4.4.基因突变的特点基因突变的特点资料一资料一基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的

6、白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105普遍性、稀有性普遍性、稀有性资料二资料二多方向性多方向性可逆性可逆性白虎是孟加拉虎遗传基因白虎是孟加拉虎遗传基因突变产生的白化个体突变产生的白化个体 白化苗白化苗资料三资料三有害性有害性是相对的，以是否适应环境条件为标准。环境污染造成环境污染造成-基因突变基因突变 福州双胞胎男童变性福州双胞胎男童变性(上图）上图）3日下午，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性手术，而他的双胞胎哥哥宝宝2日已经成功日已经成功“变性变性”。这是福建。这是福建省第一例省第一例

7、“男性假两性畸形男性假两性畸形”双胞胎变性手术。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，目前这对兄弟已多小时的手术后，目前这对兄弟已“变性正身变性正身”成功。成功。据主刀医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。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。而造成孩子两性畸形的原

8、因是基因突变。而周围环境的污染，则是造成基因突变的周围环境的污染，则是造成基因突变的“真凶真凶”。比如一位怀着。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，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。提倡环保十分重要。5.5.诱发基因突变的因素诱发基因突变的因素A.自发突变自发突变:自然发生的突变自然发生的突变B.诱发突

9、变诱发突变:在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如:正常绵羊突变产生短腿安康羊正常绵羊突变产生短腿安康羊如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体变成抗锈病个体引发生物变异引发生物变异 6.6.基因突变的意义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。无限增殖无限增殖形态结构改变，近似呈球形形态结构改变，近似呈球形细

10、胞膜上糖蛋白减少，易于扩散、转移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。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，成为而癌细胞失去控制，成为“不死不死”的永生细胞，核质的永生细胞，核质比例增大，分裂速度加快，破坏了正常组织的结构与比例增大，分裂速度加快，破坏了正常组织的结构与功能。功能。7.2 7.2 可能引发癌症的一些因素（外因、内因）可能引发癌症的一些因素（外因、内因）物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素外因外因课前收集的资料及联系生活常识课前收集的资料及联系生活常识内因内因原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因7.2 7

11、.2 可能引发癌症的一些因素（外因、内因）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人和动物的染色体上普遍存在着与与癌癌有关的有关的基因基因负责调解细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程负责调解细胞周期，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环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNADNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变；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。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基因突变在什么时期最容

12、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？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？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？增添、缺失或替换，是否称为基因突变？课堂思考课堂思考1927年，美国遗传学家缪勒（年，美国遗传学家缪勒（H.J.Muller)首先发明了人工诱变技首先发明了人工诱变技术术8.8.诱变育种诱变育种太空育种：太空

13、育种：也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗也称空间诱变育种，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送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空，宇高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场、微重力宙高能离子辐射，宇宙磁场、微重力)的诱变作用，使种子产生的诱变作用，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。种新技术。诱变育种实例：诱变育种实例：超级甜椒航育太空甜椒三号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经过太空遨游产生基因诱变后培育出的冬瓜新品种的冬瓜新品种