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1、中国东部滨海经济带癌中国东部滨海经济带癌症村现象调查症村现象调查 中国东部沿海一条上千公里的中国东部沿海一条上千公里的中国东部沿海一条上千公里的中国东部沿海一条上千公里的狭长经济活跃带从浙江沿海起始，狭长经济活跃带从浙江沿海起始，狭长经济活跃带从浙江沿海起始，狭长经济活跃带从浙江沿海起始，穿过上海、江苏、山东，连接京津穿过上海、江苏、山东，连接京津穿过上海、江苏、山东，连接京津穿过上海、江苏、山东，连接京津渤海湾的另一个经济活跃区域。渤海湾的另一个经济活跃区域。渤海湾的另一个经济活跃区域。渤海湾的另一个经济活跃区域。从这里出发北上，经过无锡市从这里出发北上，经过无锡市从这里出发北上，经过无锡市
2、从这里出发北上，经过无锡市广丰村，广丰村，广丰村，广丰村，常州市新北区常州市新北区常州市新北区常州市新北区，阜宁县洋，阜宁县洋，阜宁县洋，阜宁县洋桥村、东兴村，安徽省宿州市杨庄桥村、东兴村，安徽省宿州市杨庄桥村、东兴村，安徽省宿州市杨庄桥村、东兴村，安徽省宿州市杨庄乡张庄村，山东省肥城市肖家店村、乡张庄村，山东省肥城市肖家店村、乡张庄村，山东省肥城市肖家店村、乡张庄村，山东省肥城市肖家店村、阳谷县西关村、邵楼村、西汉庄村、阳谷县西关村、邵楼村、西汉庄村、阳谷县西关村、邵楼村、西汉庄村、阳谷县西关村、邵楼村、西汉庄村、国庄村，天津市西堤头镇西堤头村、国庄村，天津市西堤头镇西堤头村、国庄村，天津市
3、西堤头镇西堤头村、国庄村，天津市西堤头镇西堤头村、刘快庄村。这些经济活跃带上的村刘快庄村。这些经济活跃带上的村刘快庄村。这些经济活跃带上的村刘快庄村。这些经济活跃带上的村庄，都在面临着同样的危险和痛苦，庄，都在面临着同样的危险和痛苦，庄，都在面临着同样的危险和痛苦，庄，都在面临着同样的危险和痛苦，那就是癌症。那就是癌症。那就是癌症。那就是癌症。致癌因子为什么会导致正常细胞癌变？致癌因子会损害细胞中的致癌因子会损害细胞中的致癌因子会损害细胞中的致癌因子会损害细胞中的DNADNADNADNA分子，使原癌分子，使原癌分子，使原癌分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的基因和抑癌基因发生
4、基因突变，导致正常细胞的基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。生长和分裂失控而变成癌细胞。生长和分裂失控而变成癌细胞。生长和分裂失控而变成癌细胞。事例：事例：19041904年，美国一位医生在芝加哥首次发年，美国一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为这种病称为“镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症”。在缺氧情。在缺氧情况下，患者红细胞由圆饼状变得像镰刀一样，况下，患者红细胞
5、由圆饼状变得像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。1 1、基因突变实例、基因突变实例（镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症）为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症？为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症？为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症？为什么氨基酸的替换会出现镰刀型细胞贫血症？氨基酸不同的根本原因是什么？氨基酸不同的根本原因是什么？氨基酸不同的根本原因是什么？氨基酸不同的根本原因是什么？猜想猜想猜想猜想血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNA 红细胞红
6、细胞 圆饼状圆饼状 镰刀型镰刀型mRNAmRNA DNADNA分子中发生碱基对改变、增添和缺失时，分子中发生碱基对改变、增添和缺失时，引起的基因结构改变，叫做基因突变。引起的基因结构改变，叫做基因突变。为什么说碱基发生变化导致基因结构变化呢？为什么说碱基发生变化导致基因结构变化呢？脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。基因脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。基因突变可以理解为突变可以理解为遗传信息的改变遗传信息的改变。基因突变是。基因突变是否一定会导致生物性状改变呢？否一定会导致生物性状改变呢？基因是一段有遗传效应的基因是一段有遗传效应的DNADNA片断，是一片断，是一段有遗传效应的脱氧核苷酸排列顺序。
7、特定的段有遗传效应的脱氧核苷酸排列顺序。特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着特定基因的结构。脱氧核苷酸排列顺序代表着特定基因的结构。碱基顺序发生变化必导致基因结构的变化。碱基顺序发生变化必导致基因结构的变化。基因突变与遗传信息、蛋白质（性状）改变的关系基因突变与遗传信息、蛋白质（性状）改变的关系 基因突变使基因突变使基因突变使基因突变使DNADNADNADNA碱基序列改变，导致遗传信息改碱基序列改变，导致遗传信息改碱基序列改变，导致遗传信息改碱基序列改变，导致遗传信息改变，通过转录、翻译形成的蛋白质可能发生改变，也变，通过转录、翻译形成的蛋白质可能发生改变，也变，通过转录、翻译形成的蛋白质可能发生改
8、变，也变，通过转录、翻译形成的蛋白质可能发生改变，也可能不变。即性状可能发生改变，性状也可能不变。可能不变。即性状可能发生改变，性状也可能不变。可能不变。即性状可能发生改变，性状也可能不变。可能不变。即性状可能发生改变，性状也可能不变。基因突变基因突变基因突变基因突变 在受外界影响时，在受外界影响时，在受外界影响时，在受外界影响时，DNADNADNADNA分子中发生碱基对的增添、分子中发生碱基对的增添、分子中发生碱基对的增添、分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变，即基因突变。缺失或改变，引起的基因结构的改变，即基因突变。缺失或改变，引起的基因结构的改变，即基因突变。缺失或改
9、变，引起的基因结构的改变，即基因突变。DNADNADNADNA分子复制时也会偶尔发生错误。基因突变改变了基分子复制时也会偶尔发生错误。基因突变改变了基分子复制时也会偶尔发生错误。基因突变改变了基分子复制时也会偶尔发生错误。基因突变改变了基因的遗传信息，但其性状不一定发生改变。因的遗传信息，但其性状不一定发生改变。因的遗传信息，但其性状不一定发生改变。因的遗传信息，但其性状不一定发生改变。基于上述内容，你基于上述内容，你的结论是什么？的结论是什么？引起突变的原因引起突变的原因人类史上的灾难人类史上的灾难 一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投
10、降，在日本广一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世原子弹，造成九万
11、五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。们的健康和生存造
12、成很大威胁。们的健康和生存造成很大威胁。们的健康和生存造成很大威胁。战战争争与与生生态态破破坏坏 一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核切尔诺贝利核切尔诺贝利核切尔诺贝利核电站发生大爆炸电站发生大爆炸电站发生大爆炸电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损
13、失数千亿美元。射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了
14、在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。这方面的国际合作。这方面的国际合作。这方面的国际合作。引起突变的原因引起突变的原因人类史上的灾难人类史上的灾难2 2、基因突变的原因、基因突变的原因自发突变自发突变:在没有人为因素的干预下，在没有人为因素的干预下，DNADNA在在复制过程中一个碱基对也可能会被另一个复制过程中一个碱基对也可能会被另一个碱基对取代。碱基对取代。人工诱变人工诱变：在人为因素干预下发生的基因突：在人为因素干预下发生的基因突变。如利用变。如利用X X射线、激光等物理因素，亚硝射线、激光等物理因素，亚硝酸盐等化学因素、以及病毒、细菌等生物酸盐等化
15、学因素、以及病毒、细菌等生物因素来处理生物，会使生物发生突变的概因素来处理生物，会使生物发生突变的概率大为提高。率大为提高。致癌物质有：致癌物质有：致癌物质有：致癌物质有：亚硝酸胺亚硝酸胺亚硝酸胺亚硝酸胺、石棉石棉石棉石棉、3,4-3,4-3,4-3,4-苯并芘苯并芘苯并芘苯并芘、黄黄黄黄曲霉素曲霉素曲霉素曲霉素、苯苯苯苯、甲苯甲苯甲苯甲苯、二甲苯二甲苯二甲苯二甲苯、甲醛甲醛甲醛甲醛、苏丹红苏丹红苏丹红苏丹红、丙丙丙丙烯酰胺烯酰胺烯酰胺烯酰胺、孔雀石绿孔雀石绿孔雀石绿孔雀石绿、萘萘萘萘、铅铅铅铅、硫酸钴硫酸钴硫酸钴硫酸钴、硝基苯硝基苯硝基苯硝基苯、硝基甲烷硝基甲烷硝基甲烷硝基甲烷等。等。等。等
16、。普遍性普遍性基因突变在生物界是普遍存在的。基因突变在生物界是普遍存在的。3 3、基因突变的特点、基因突变的特点基因突变随机发生的，不定向的基因突变随机发生的，不定向的基因突变可以发生在生物个体发育的基因突变可以发生在生物个体发育的任何时任何时期期。基因突变可以发生在细胞内的基因突变可以发生在细胞内的不同的不同的DNADNA分分子子上或上或同一同一DNADNA分子的不同部位分子的不同部位上。上。控制小鼠毛色的灰色基因（控制小鼠毛色的灰色基因（A A）可以突变成）可以突变成黄色基因（黄色基因（A AY Y），可以突变成黑色基因（），可以突变成黑色基因（a a）基因突变的方向是不确定的基因突变的方
17、向是不确定的果蝇眼色遗传的不确定性示意图果蝇眼色遗传的不确定性示意图基基基基 因因因因 突变率突变率突变率突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2 2 2 210101010-5-5-5-5 果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4 4 4 410101010-5-5-5-5 玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因1 1 1 110101010-6-6-6-6 小鼠的白化基因小鼠的白化基因小鼠的白化基因小鼠的白化基因 1 1 1 110101010-6-6-6-6 人类色盲基因人类色盲基因人
18、类色盲基因人类色盲基因 3 3 3 310101010-6-6-6-6 基因基因基因基因 表现的性状表现的性状表现的性状表现的性状 测定配子数测定配子数测定配子数测定配子数 观察到的突变数观察到的突变数观察到的突变数观察到的突变数 每百万个配子中平均突变率每百万个配子中平均突变率每百万个配子中平均突变率每百万个配子中平均突变率 R R R R 子粒色子粒色子粒色子粒色 554,786 554,786 554,786 554,786 273 273 273 273 492.0 492.0 492.0 492.0 I I I I抑制色素的形成抑制色素的形成抑制色素的形成抑制色素的形成 265,39
19、1 265,391 265,391 265,391 28 28 28 28 106.0 106.0 106.0 106.0 PrPrPrPr紫色紫色紫色紫色 647,102 647,102 647,102 647,102 7 7 7 7 11.0 11.0 11.0 11.0 SuSuSuSu非甜粒非甜粒非甜粒非甜粒 1,678,736 1,678,736 1,678,736 1,678,736 4 4 4 42.4 2.4 2.4 2.4 Y Y Y Y黄胚乳黄胚乳黄胚乳黄胚乳 1,745,280 1,745,280 1,745,280 1,745,280 4 4 4 42.2 2.2 2.
20、2 2.2 ShShShSh饱满粒饱满粒饱满粒饱满粒 2,469,285 2,469,285 2,469,285 2,469,285 3 3 3 31.2 1.2 1.2 1.2 玉米子粒基因的自然突变率玉米子粒基因的自然突变率玉米子粒基因的自然突变率玉米子粒基因的自然突变率几种常见生物的基因突变率几种常见生物的基因突变率几种常见生物的基因突变率几种常见生物的基因突变率频率低频率低基因突变率很低基因突变率很低 如：果蝇约有如：果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因对基因，假定每个基因的突变率都是的突变率都是1010-5-5，对于一个中等数量的果，对于一个中等数量的果蝇种群（约有蝇种群（约有
21、10108 8个体）来说，每一代出现的个体）来说，每一代出现的基因突变数是多少？基因突变数是多少？2 210104 41010-5-510108 8=2107个个 诱变育种是指利用物理（有非电离诱变育种是指利用物理（有非电离诱变育种是指利用物理（有非电离诱变育种是指利用物理（有非电离辐射类的紫外线、激光以及能引起电离辐射类的紫外线、激光以及能引起电离辐射类的紫外线、激光以及能引起电离辐射类的紫外线、激光以及能引起电离辐射的辐射的辐射的辐射的X X X X射线、射线、射线、射线、射线和快中子等）或射线和快中子等）或射线和快中子等）或射线和快中子等）或化学诱变剂（烷化剂、碱基类似物）处化学诱变剂（
22、烷化剂、碱基类似物）处化学诱变剂（烷化剂、碱基类似物）处化学诱变剂（烷化剂、碱基类似物）处理生物，使生物发生基因突变。理生物，使生物发生基因突变。理生物，使生物发生基因突变。理生物，使生物发生基因突变。4 4、基因突变的意义、基因突变的意义 是生物变异的是生物变异的根本来源，根本来源，为生物进为生物进化提供了最初的化提供了最初的原材料原材料。也揭示了生物。也揭示了生物性状的遗传规律，从而成为进行动植物性状的遗传规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。遗传改良的基础。二、基因重组二、基因重组常常见见类类型型积极思维积极思维玫瑰鸡冠和豆鸡冠从何而来？玫瑰鸡冠和豆鸡冠从何而来？事实：研究发现，鸡冠的
23、形态是事实：研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰鸡冠和豆由两对基因决定的。若玫瑰鸡冠和豆鸡冠交配，则子一代全部都是胡桃鸡鸡冠交配，则子一代全部都是胡桃鸡冠。如果子一代胡桃鸡冠相互交配，冠。如果子一代胡桃鸡冠相互交配，子二代出现子二代出现4 4种不同的性状。种不同的性状。同源染色体之间交换示意图同源染色体之间交换示意图同源染色体之间交换示意图同源染色体之间交换示意图2 2、基因重组的意义、基因重组的意义是生物进化的源泉。是生物进化的源泉。是生物体多样性的重要是生物体多样性的重要原因之一。原因之一。基因突变与基因重组比较基因突变与基因重组比较基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质本质本
24、质发生发生发生发生时间时间时间时间条件条件条件条件意义意义意义意义可能性可能性可能性可能性应用应用应用应用不产生新基因，产生新的基因不产生新基因，产生新的基因不产生新基因，产生新的基因不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合。型，使不同性状发生组合。型，使不同性状发生组合。型，使不同性状发生组合。减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合、交叉互换）（非同源染色体自由组合、交叉互换）（非同源染色体自由组合、交叉互换）（非同源染色体自由组合、交叉互换）有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂有性
25、生殖过程中减数分裂形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一形成生物多样性的重要原因之一有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因分子结构变化，产生基因分子结构变化，产生基因分子结构变化，产生基因分子结构变化，产生新基因新基因新基因新基因（碱基替换、增添、缺失）（碱基替换、增添、缺失）（碱基替换、增添、缺失）（碱基替换、增添、缺失）常见于细胞分裂间期，常见于细胞分裂间期，常见于细胞分裂间期，常见于细胞分裂间期，DNADNADNADNA复制过程中。复制过程中。复制过程中。复制过程中。外界环境条件外界环境条件外界环境条件外
26、界环境条件（物理、化学、生物（物理、化学、生物（物理、化学、生物（物理、化学、生物因素）因素）因素）因素）或内部因素或内部因素或内部因素或内部因素变异的变异的变异的变异的根本来源根本来源根本来源根本来源、为生物为生物为生物为生物的进化提供原始材料的进化提供原始材料的进化提供原始材料的进化提供原始材料突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向。变异不定向。变异不定向。变异不定向。诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种1.1.1.1.下图中，基因下图中，基因下图中，基因下图中，基因A A A A与与与与a a
27、 a a1 1 1 1、a a a a2 2 2 2、a a a a3 3 3 3之间的之间的之间的之间的关系，不能表现的是关系，不能表现的是关系，不能表现的是关系，不能表现的是 ()()()()A.A.A.A.基因突变是不定向的基因突变是不定向的基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B.B.B.B.等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C.C.C.C.正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D.D.D.D.图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律A A A Aa a a a1 1 1 1a a a a2 2 2 2a a a a3 3 3 3D D巩固习题巩固习题