1、生物的變異 之基因突變 一母生九子， 連母十個樣。生物的變異是指生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現象。什么是生物的變異？染色體變異類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變生物的變異表現型基因型環境（不可遺傳的變異）（可遺傳的變異）基因重組染色體變異基因突變誘因（改變）（改變）（改變）學習目標1.通過圖解分析，說出鐮刀型細胞貧血癥的病因。2.以鐮刀型細胞貧血癥為例說明基因突變的概念。3.通過小組討論和資料分析，說明基因突變的原因和特征。4.理解基因突變的意義。 鐮刀型細胞貧血癥 1904年，美國一位醫生在芝加哥首次發現一名嚴重貧血病人的血液里充滿著鐮刀狀的紅細胞。他把這種病稱為“鐮

2、刀型細胞貧血癥”。在缺氧情況下，患者紅細胞由圓餅狀變得像鐮刀一樣，嚴重時紅細胞破裂，造成嚴重貧血，甚至死亡。正常異常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸 1949年，美國鮑林博士首先意識到，紅細胞中血紅蛋白分子的異常引起紅細胞變形。1956年，英國科學家英格拉姆發現鐮刀型細胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。 鐮刀型細胞貧血癥病因 小組合作探究分析鐮刀形細胞貧血癥的原因（結合基因指導蛋白質合成的過程分析）正常異常脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸纈氨酸谷氨酸 決定谷氨酸的密碼子有決定纈氨酸的密碼子有GAA GAGGUU GUC GUA GUGGAACTT谷氨酸纈氨酸DNAmRN

3、A氨基酸蛋白質 正常 異常GAAGUAGTACAT突變 鐮刀型細胞貧血癥病因 增添缺失替換DNA分子中發生堿基對的 、 和 ，而引起的 的改變。 增添缺失替換基因結構基因突變的概念思考與討論思考1：基因突變，是否一定會引起生物性狀的改變？思考2：堿基對的缺失與替換相比哪一個對生物的影響更大？缺失一個堿基對和缺失兩個、三個堿基對生物的影響哪個更大？思考1：基因突變，是否一定會引起生物性狀的改變？ U天冬氨酸 U U天冬氨酸纈氨酸（1）堿基對替換導致mRNA上密碼子改變，改變后的密碼子與原密碼子可能仍對應同一種氨基酸；（2）隱性突變：AAAa；思考2：堿基對的缺失與替換相比哪一個對生物的影響更大？

4、缺失一個堿基對和缺失兩個、三個堿基對生物的影響哪個更大？AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG C U UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGGAUG CAC UGG CGU U AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG AUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGGAUG CAC UGG CGU UGA AUG CAC UGG小組合作探究閱讀課本81-82頁內容，總結基因突變產生的原因和特點（舉例說明）。基因突變的原因：自發突變：

5、自然條件下DNA偶爾復制錯誤誘發突變：物理因素化學因素生物因素提高突變頻率X射線、紫外線、核輻射、激光等亞硝酸、黃曲霉素、堿基類似物，香煙中的尼古丁、煙焦油等幾十種致癌物質病毒、某些細菌等基因突變的特點普遍性隨機性不定向性低頻性 多害少利（應該注意還有非常多的中性突變）思考與討論思考3：基因突變可以發生在個體發育的任何時期，發生在不同時期的突變對生物的影響有何不同？思考4：基因突變是否一定能傳給子代？產生新的基因，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。基因突變的意義1.誘變育種利用物理、化學等因素，誘發生物體產生突變，從中選擇培育新品種.在人類生產生活中的應用高產青霉素菌株 2公斤重的太

6、空茄 太空南瓜王這種太空南瓜王最大能長到200多公斤，在生長繁殖期高峰時，南瓜每天能增大5公斤。1.誘變育種2.害蟲防治 用誘變劑處理雄性害蟲使之發生致死的或條件致死的突變，然后釋放這些雄性害蟲，便能使它們和野生的雄性昆蟲相競爭而產生致死的或不育的子代。3.為癌癥治療提供新思路在人類生產生活中的應用小結：構建本節課的知識網絡基因突變概念原因特點意義誘發突變自發突變堿基對的替換、增添和缺失導致基因結構的改變普遍性隨機性不定向性低頻性多害少利性產生新的基因，是變異的根本來源，為進化提供原始的材料普遍性開花結果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發生在生物個體發育的什么時期？基因

7、突變可以發生在1、生物個體發育的任何時期2、可發生在細胞內不同的DNA分子上3、可發生在同一DNA分子的不同部位上隨機性基因突變通常發生在細胞分裂的間期。但應注意DNA不復制時也有可能發生基因突變。不定向性基因突變產生的是等位基因低頻性據估計，在高等生物中，大約10萬1億個生殖細胞中才會有一個發生基因突變。DNA復制的錯誤率約為10-9 ，也就是說每連接10億個核苷酸才可能發生一個錯誤。但是應該注意，因為生物個體有很多，基因有很多，所以盡管頻率低，但仍然會有非常多的基因突變產生。比如，生長1-2天的大腸桿菌，1ml培養物中約有10億個細胞，由于DNA復制的差錯就可能發生幾百萬個突變，可能包含大腸桿菌基因的上千種變異形式。1ml培養物中約有10億個細胞，由于DNA復制的差錯就可能發生幾百萬個突變，可能包含大腸桿菌基因的上千種變異形式。這些變異有可能影響大腸桿菌的生存，但也有極少數可能增強大腸桿菌的生存能力。 應該注意有很多突變是中性突變多害少利1986年4月26日，前蘇聯的切爾諾貝利核電站發生爆炸，事故導致8噸多的強輻射物泄露。電站周圍面積1000平方公里的地區遭到了放射性污染。27萬人因此次核泄漏事故換上癌癥，其中死亡人數9.3萬。估計消除切爾諾貝利核泄漏事故后遺癥需800年。一九四五年八月六日，美國為迫使日本迅速投降，在日本廣島投擲了人類史上第一顆原子彈。當場炸死七萬余人