(课件网) 5.1 基因突变与基因重组 问题探讨 我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。 讨论 1. 航天育种的生物学原理是什么？ 通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。 具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力（或无重力）的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。 航天育种成果展 问题探讨 我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。 2. 如何看待基因突变所造成的结果？ 基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接变现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无利。 航天育种成果展 讨论 基因突变的实例 进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息保持一致。 A T C G G C T A C G A T A T A T C G G C T A C G A T A T A T C G G C T A C G A T A T 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 遗传信息复制的过程中，会不会出错呢？ 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 也叫镰刀型细胞贫血症，是一种遗传病。 正常人的红细胞 镰状细胞贫血患者的红细胞 细胞形态 中央微凹的圆饼状 弯曲的镰刀状 细胞形态 红细胞容易破裂 使人患溶血性贫血，严重死亡。 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换。 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 正常血红蛋白部分氨基酸序列 异常血红蛋白部分氨基酸序列 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 血红蛋白分子的肽链对应的mRNA中发生碱基替换 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 正常碱基序列片段（mRNA） 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 异常碱基序列片段（mRNA） 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 思考·讨论：镰状细胞贫血形成的原因 DNA mRNA 谷氨酸 缬氨酸 氨基酸 蛋白质 正常 异常 G A G C T C G G C C G G G G (1) 研究发现，这个氨基酸的变化是 编码血红蛋白的基因的碱基序列 发生改变所引起的。右图是镰状 细胞贫血病因的图解，请你完成 图解。 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 思考·讨论：镰状细胞贫血形成的原因 (1) 研究发现，这个氨基酸的变化是 编码血红蛋白的基因的碱基序列 发生改变所引起的。右图是镰状 细胞贫血病因的图解，请你完成 图解。 DNA mRNA 谷氨酸 缬氨酸 氨基酸 蛋白质 正常 异常 G A G C T C G G C C G G G G A T A U 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 思考·讨论：镰状细胞贫血形成的原因 (2) 想一想这种疾病能否遗传？ 怎样遗传？ DNA mRNA 谷氨酸 缬氨酸 氨基酸 蛋白质 正常 异常 G A G C T C G G C C G G G G A T A U 这种疾病能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。 基因突变的实例 1. 镰状细胞贫血 思考·讨论：镰状细胞贫血形成的原因 DNA mRNA 谷氨酸 缬氨酸 ... ...
