2023届高三生物一轮复习课件第24讲 基因突变

概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传 3.3 由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的 3.3.1 概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变 3.3.2 阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果 3.3.3 描述细胞在某些化学物质、 射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变 系统学习（一）基因突变 课标解读 理解基因突变的原理 明确基因突变与生物性状的关系 说出基因突变的影响因素和特点 情景1 一个世代都开红花的植物，在一次突然性冰冻后，发现有一株开了白花。 遗传物质改变？ 环境条件改变？ 性状改变的原因 一、自主探究 问题1：如何设计实验确定该白花植株出现的原因？ 科学工作者用该白花植株的一个枝条，进行扦插和植物组织培养，再将获得的植株栽培到相同且适宜的环境条件下： 若开出的都是红花，推测该白花植株出现的原因是什么？ 若开出的都是白花，推测该白花植株出现的原因是什么？ 环境条件改变 遗传物质改变 遗传物质改变？ 环境条件改变？ 表型 = 基因型 + 环境 不可遗传的变异 不改变遗传物质 可遗传的变异 改变遗传物质 基因突变 基因重组 染色体变异 情景2 科学工作者利用PCR技术和基因测序技术，将该白花植株和红花植株的控制花色的基因进行比较，发现白花植株的花色基因发生了碱基序列的变化。 问题2：控制花色基因的碱基序列可能发生了怎样的变化？ 替换 增添 缺失 A T C C G C T A G G C G C C G C G G C G A T C C G C G G C G A T T A A T A C C G C T G G C G A T C C G C T A G G C G C C G C G G C G 基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、缺失 和增添，而引起的基因碱基序列的改变。 问题3：基因突变对蛋白质中氨基酸序列的影响？ 碱基 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 小 大 大 可能改变1个氨基酸或不改变（密码的简并性） 不影响插入（缺失）位置前的序列，影响插入（缺失）位置后的序列 插入或缺失3或3的倍数个碱基影响最小 也可能使翻译提前终止（出现终止密码子） 问题4：基因突变有什么类型？ 显性突变和隐性突变 探究该白花基因突变是显性突变还是隐性突变？ 实验思路： 选用该白花植株（突变体）与红花植株（原始亲本）进行杂交（植物可采用自交） 预期结果及结论：若子代为红花植株，则该突变为 若子代既有开白花植株，又有开红花植株，则该突变为 隐性突变 显性突变 情景3 将红花植株的种子用激光处理，陆续获得了不同花色的多种变异植株，说明基因突变具有什么特点？ 用激光处理大量红花植株，偶然出现白花植株，说明基因突变具有什么特点？ 用激光处理不同发育时期的红花植株，也可获得了株高、穗形、叶色等性状的变异植株，说明基因突变具有什么特点？ 植物可以发生基因突变，低等生物，动物和人也可以发生基因突变引起性状改变，说明基因突变具有什么特点？ 基因突变还有那些特点？ 不定向性 低频性 随机性 普遍性 多害少利（突变的有利与否取决于环境） 外因 内因: 自然条件下DNA复制出错自发产生突变 物理因素: 紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA； 化学因素: 亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基； 生物因素: 某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA； 提高突变频率 诱发 突变 情景4 将红花植株的种子用激光处理，陆续获得了株高、穗形、叶色等性状的变异植株，除了激光还有哪些因素可以诱发基因突变？ 镰状细胞贫血是一种遗传病。患者表型？ 病因？ 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 …… …… 正常血红蛋白 异常血红蛋白 氨基酸的替换 二、基因突变的实例——镰状细胞贫血 正常人 镰状细胞贫血患者 正常的 血红蛋白 正常DNA 转录 正常mRNA 翻译 谷氨酸正常 缬氨酸异常 A 异常 血红蛋白 异常DNA 转录 异常mRNA 翻译 A T U 碱基 替换 思考 讨论： 碱基的替换可以导致基因的改变，从而引起使编码的蛋白质改变。 氨基酸 替换 1 基因突变的实例分析 1.镰状细