4.1 基因突变可能引起性状改变（教学课件）生物浙科版必修2

第四章 生物的变异 第一节 基因突变可能引起性状改变 品种 太空五彩椒 太空特大南瓜 太空绿钻番茄 特征特性 食用、观赏型，植物紧凑、分枝强 单果重可达100-200kg 果实成熟后为绿色，果味酸甜浓郁 生长适温 18~30℃ 18~30℃ 22~30℃ 播种时间 播种到观赏65-75天 播种到幼果65-75天 播种到开花55-60天 太空育种成果展示 资料1：太空育种：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(高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场、高洁净)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种新技术。太空育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高3-4倍，育种周期较杂交育种缩短约1倍，由8年左右缩短至4年左右。 为何宇宙射线能够引起植物种子的变异？ 这些变异为何能够改变植物的性状？ 基因 一、碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变 DNA分子上碱基对替换、插入或缺失引起碱基序列改变，因而引起基因结构改变。 基因突变是指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。 思考1：基因突变后产生的新基因和原基因是什么关系？基因突变主要发生的什么时候？ 等位基因 分裂间期（S期） 白眼 果蝇 红眼果蝇 思考2：基因突变如何影响生物性状？ 活动1：完成下方基因转录和翻译的产物 A基因 a基因 编码链 模板链 —CTGATGAACAAG— —GACTACTTGTTC— —CTGACGAACAAG— —GACTGCTTGTTC— DNA mRNA 氨基酸序列 基因突变 —GACUACUUGUUC— —GACUGGUUGUUC— 天冬氨酸—络氨酸—亮氨酸—苯丙氨酸 天冬氨酸—色氨酸—亮氨酸—苯丙氨酸 二、基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质 思考3：镰刀型贫血症发生的直接原因和根本原因分别是什么？ 思考4：基因中碱基对的替换是否一定会引起蛋白质中氨基酸序列的改变，为什么？ 密码子的简并性 思考5：基因中碱基对的缺失或增添对蛋白质中氨基酸序列的又会有怎样的影响？ 正常基因A —ATG GTA ATC CTA GGG TAA— （模板链）—TAC CAT TAG GAT CCC ATT— 突变基因a1 —ATG GGT AAT CCT AGG GTA A— （模板链）—TAC CCA TTA GGA TCC CAT T— 突变体基因a2 —ATG GTA ATC CAG GGT AA— （模板链） —TAC CAT TAG GTC CCA TT— 突变体基因a3 —ATG GGG GTA ATC CTA GGG TAA— （模板链） —TAC CCC CAT TAG GAT CCC ATT— 思考6：分析和归纳碱基对的增添、缺失和替换对氨基酸序列可能带来的影响？ 碱基对替换 （1）mRNA中密码子编码的氨基酸未发生改变 （2）mRNA中密码子编码的氨基酸发生改变 （3）mRNA中起始密码子、终止密码子改变 碱基对增添或缺失 （1）若增添/缺失1个或2个碱基，则一般增添/缺失位置及之后的氨基酸序列均发生改变 （2）若增添/缺失3个碱基，则可能在增添/缺失位置多或少一个氨基酸；也可能增添/缺失位置及之后的氨基酸序列均发生改变 思考7：下列结果中，基因突变一定会改变的有哪些（ ） A、基因种类 B、基因的结构（碱基序列） C、mRNA的碱基序列 D、氨基酸序列 E、生物性状 ABC ①由于密码子具有简并性，基因突变前后，对应的密码子编码同一种氨基酸 ②显性纯合子中发了一个基因的隐性突变。（AA→Aa） ③基因的选择性表达 三、基因突变的特点及类型 基因突变在生物界非常普遍。从低等生物到高等生物，包括人类，均可发生基因突变；在生物个体发育的不同阶段，以及不同个体的任何细胞内，均可发生基因突变。例如，有角家畜中出现无角品种、玉米的黄粒变白粒等。 ①普遍性 1、基因突变的特点 染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因，即基因 A可突变为基因 a1、a2、a3……例如，小鼠的毛色