2.4.1基因突变可能引起性状改变课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版（2019）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？ 表型 = 基因型 + 环境 子代与亲代在形态、结构、生理功能等方面表现出来的差异性 可遗传的变异 不可遗传的变异 引起生物变异的因素 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。 基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程 1. 基因突变的概念 碱基对的替换、插入或缺失引发基因序列的改变 3. 基因突变的原因 基因内部碱基对的替换、插入或缺失 2. 基因突变的意义 是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料 （产生等位基因） 碱基对的替换 一般只影响肽链中的一个氨基酸，也可能无影响 ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ 缺失 插入 插入或缺失非3倍数的碱基对，引起插入或缺失点后一系列编码顺序错位，使之后的肽链氨基酸序列都发生改变。 碱基对的插入或缺失 基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质 1910年，赫里克医生的诊所来了一位病人，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。 病因分析 碱基对替换 基因碱基序列改变 遗传信息改变 蛋白质结构改变 基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质 基因突变导致的表型变化 （1）形态突变：果蝇的白眼 （2）生化突变 （3）致死突变 （4）条件致死突变 苯丙酮酸 苯丙氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸羟化酶 基因突变的特点 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 资料一 普遍性、稀有性 资料二 多方向性 可逆性 基因突变的特点 白化苗 多数有害性 是相对的，以是否适应环境条件为标准。 基因突变的特点 白虎是孟加拉虎遗传基因突变产生的白化个体 有些因素能提高基因突变概率 1.自发突变：自然状态下发生的突变 2.诱发突变：人工条件下诱发的突变 某些基因突变能导致细胞分裂失控 2）细胞膜上糖蛋白减少，易转移 癌细胞特征 3）核形态不一，可出现巨核、双核或多核现象 4）代谢旺盛，蛋白质合成代谢超过分解代谢 5）线粒体功能障碍 氧供应充足条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量 6）失去贴壁生长、接触抑制能力 1）无限增殖（最重要的特点） 癌变原因 内因：与原癌基因的激活和抑癌基因功能丧失有关 原癌基因—维持正常细胞所需的基因 抑癌基因（抗癌基因）—其产物抑制增殖，促进细胞分化，抑制细胞迁移等 外因：各种致癌因子 物理因子—紫外线、电离辐射等； 化学因子—黄曲霉毒素、亚硝酸盐等； 生物因子—某些病毒、细菌、霉菌等。 癌症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？ 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，如果那里也发生了碱基对的增添、缺失或替换，是否能称为基因突变？ 课堂思考 基因突变可应用于诱变育种 太空育种 将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，提高种子变异的频率，再返回地面筛选培育作物新品种的技术。 原理: 利用物理或化学因素处理生物，使其发生基因突变 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 诱变育种 （1）常用的方法： 物理因素：X射线、γ射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （3）缺点: ①提高突变频率，产生多种多样的新类型，为育种创造丰富的原材料。 ②能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。 ③改良作物品质，增强抗逆性（如高产青霉菌菌株的选育）。 诱发突变的方向难以掌握 有利变异少，需处理大量供试材料，有一定的盲目性。 （2）优点： 可遗传的变异 表型 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 $$