基因突变与基因重组-高一生物课件(人教版2019必修2)
人教版高中生物必修二基因突变和基因重组练习题测试题复习题
第21课时 基因突变和基因重组
ks5u目标导读] 1.结合教材镰刀型细胞贫血症的发病特点，归纳基因突变的概念和方式。2.结合具体实例，概述基因突变的原因、特点及意义。3.结合减数分裂的过程，概述基因重组的概念、方式及意义。
ks5u重难点击] 基因突变和基因重组的比较。
1．基因与性状的对应关系
(1)基因决定性状
(2)基因对性状的控制也受到环境的影响
①生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型。
②生物体在整个发育过程中，各种性状的表现，还要受到环境条件的影响。
2．减数第一次分裂前期，同源染色体发生联会形成四分体，其中的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换；减数第一次分裂后期，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合。
3．变异的概念及类型
(1)概念：生物的亲代与子代之间，以及子代的个体之间在性状上的差异，叫做变异。
(2)种类
①可遗传的变异：由遗传物质决定，能够遗传给后代。
②不可遗传的变异：由外界环境的影响引起，遗传物质并没有发生变化，因而不能遗传给后代。
课堂导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：
(1)THE KAT SAT ON THE MAT
(2)THE HAT SAT ON THE MAT
(3)THE CAT ON THE MAT
将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？
据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化，生物的性状会发生怎样的改变呢？今天我们就来学习基因突变和基因重组。
探究点一 基因突变的实例
结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，讨论基因突变的概念和方式。
1．镰刀型细胞贫血症
(1)症状
正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。
2019人教版高中生物必修二练习题第5章 基因突变及其他变异作业本 基因突变及其他变异答案
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
1.B [解析] 对比正常血红蛋白和异常血红蛋白mRNA上的碱基序列,可发现发生的变化是从左起第6个碱基C缺失,即对应基因片段中碱基对发生了缺失。
2.C [解析] 基因突变对生物的生存往往是有害的,A项正确。发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的,B项正确。物理因素和化学因素能提高基因突变的频率,C项错误。基因突变发生的时期越晚,生物体表现突变的部分就越少,D项正确。
3.A [解析] 基因突变不能产生多种多样的基因组合方式,只有基因重组才能产生多种多样的基因组合方式,A项错误。基因突变存在低频性,但在生物界普遍存在,B项正确。基因突变是不定向的,可以产生适应环境的新性状,C项正确。基因突变能产生新的基因,D项正确。
4.A [解析] 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。因此,进行有性生殖的生物,其子代与亲代之间,以及子代个体之间总是存在一定差异的最主要原因是基因重组,A项正确。
5.B [解析] 扦插属于无性生殖,变异来源不可能有基因重组;种子繁殖属于有性生殖,变异来源有基因重组;扦插和种子繁殖的变异来源都有基因突变,也都会受到环境的影响。
6.A [解析] 基因重组有自由组合和交叉互换两类。前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体时期(同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换),即基因重组发生在减数分裂过程中。
7.B [解析] 基因重组可发生在有性生殖细胞的形成过程中,A项正确。基因型为Aa的个体自交,因等位基因分离,后代出现AA、Aa、aa,B项错误。同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组,C项正确。同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的,D项正确。
8.B [解析] 若是替换1个碱基,则影响的只是1个氨基酸;若是连续替换2个或3个碱基,则影响的可能是1个氨基酸,也可能是2个氨基酸;但若是插入或缺失1~2个碱基,则从插入或缺失部位开始,往后的氨基酸可能都会发生变化。
人教版高中生物必修二之《基因突变和基因重组》知识体系
第一节 基因突变和基因重组
一、基因突变
1、实例：镰刀型红细胞贫血症
直接原因：蛋白质结构发生异常
根本原因：碱基对替换，基因结构发生改变（基因突变）
2、概念：
（1）时间：间期DNA复制时
（2）原因：
替换：（不改变或改变一个氨基酸，影响小）
碱基对发生 增添：（改变增添后的氨基酸序列，影响大）
缺失：（改变缺失后的氨基酸序列，影响大）
（3）结果：基因结构发生改变
（4）基因突变对性状的影响：由于密码子简并性，性状不一定改变。
（5）遗传性
基因突变发生在 体细胞：一般不遗传
生殖细胞：遗传
3、基因突变的原因：
（1）外因
物理因素：紫外线，X射线等辐射损伤DNA分子
化学因素：亚硝酸，碱基类似物等会改变
生物因素：某些病毒
（2）内因：DNA复制错误，碱基组成改变
4、特点
（1）普遍性（2）随机性（3）低频性（4）不定向性（5）少利多害性
5、意义：
（1）产生新基因的途径 （2）生物变异的根本来源 （3）生物进化的原始材料
《基因突变和基因重组》 教学设计【人教版高中生物必修2】
1 / 11 《基因突变和基因重组》教学设计
教学模式介绍：
发现式学习认为，科学家用来解决问题、探究未知的理性策略可以传授给学生。其模式是在学生积极参与科学探索过程，教师试图模拟科学家解决问题的过程，使学生体会科学家如何面临疑难境，学会搜集和加工资料，最终达到问题的解决，从而获得在真实生活情境中发现问题和解决问题的能力。
发现式教学的课程环节：
激趣导学——目标导学——导思点拨——设问寻疑——诊断反馈——拓展延伸
设计思路说明：
多媒体展示问题探讨：三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子：
THE KAT SAT ON THE MAT
THE HAT SAT ON THE MAT
与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？
假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？
激发学生积极讨论，引入教学主题：基因突变和基因重组。
根据教材的实际需求把要完成的教学内容分解成层次由浅入深的各个小目标，让学生去感知教材，链接生活，最大限度的使学生动口、动手、动脑，把学习的主动权交给学生。
本节课利用多媒体资源对学生进行引导，让学生一边思考一边小结本节课的知识结构，起“温故而知新”的作用。更重要的是让学生把新知识与旧知识联系，形成新的概念，在自己的认知结构中进行重组，完善知识结构。
教师按小组巡视并检查学生对问题的解决情况，收集学生的学习信息，及时引导，点拨，利用教学中预设的各个层次的问题，引导学生积极思考，养成良好的思维习惯。
诊断反馈环节是贯穿本模式的一条主线。
从形式上看，练既可以是综合、书面的，也可以是整体、口头的；
从内容上看，既可以是知识掌握，也可以是思维训练；既可以是巩固强化，也可以迁移延伸；
从教学程序上看，主要是安排在新课结束后巩固所学、迁移知识、培养能力，但也可以安排在新课开始前的导入性训练。 2 / 11 “大教学观”指出，要让课堂教学向课外延伸，指导学生开展相关的课外实验，丰富教学内容，培养学生的多种能力。通过延伸使知识系统化，条理化，提升认识水平，为进一步获得生物知识奠定良好的技能与心理基础。
人教版高中生物必修二基因突变和基因重组教案定稿
《基因突变和基因重组》复习教案
一、分析复习内容
1、教材内容的地位、作用与意义
本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书《生物（必修）2：遗传与进化》。通过本节课的复习，对于学生深入认识遗传和变异的基本原理有重要意义。同时，关于“基因突变和基因重组”的知识又是以后学习其他变异及这些原理在生产实践上的应用的基础。所以，这部分内容的复习具有重要的教育价值。
2、（三维）复习目标
（1） 知识
举例说明基因突变的特点和原因；举例说出基因重组；说出基因突变和基因重组的意义。
（2）情感态度与价值观
通过资料分析，体验科学研究的过程及其在生产实践上的应用，认识生物科学的价值。
（3）能力
建构“基因突变和基因重组”相关的知识网络；从课外材料中获取相关的生物学信息；理论联系实际，综合运用所学知识。
3、复习重点
巩固和强化“基因突变的概念及特点”、“基因突变的原因”。
4、复习难点
基因突变和基因重组的意义；读取图表数据资料能力的培养。
二、分析教学对象
建构主义认为，教学的过程就是引导学生在原有的对世界的认识的基础上建构新认识。通过以前的学习，学生已经了解了基因突变和基因重组的基础知识，还希望进一步在新情境中识别和使用这些知识，并形成理解、获取信息以及综合运用等能力。新的需要与原有认知水平产生了矛盾，从而产生了学习需要。
三、教学策略
课前指导学生看书预习，自主建构知识网络，了解自身的知识缺陷；课堂引导学生在分析资料和问题情境的解决过程中深入理解知识内涵；教师或其他同学就分析过程中的错、漏、偏予以补充、订正，扫清知识盲点，澄清模糊点，再由教师梳理主干，归纳区别点、联系点，形成知识网络；最后进行典型题训练，在练、析、讲中落实能力培养。这种教学策略可充分发挥学生的主体性，提高复习的针对性和有效性。
四、教法与学法
学法以自主学习法、练习法为主，教法以谈话法、问答法为主。
五、教学过程
师生活动 教学意图
人教版高中生物必修二《基因突变和基因重组》教案设计
基因突变和基因重组
【学习目标】
1、概述基因突变的概念（A）2、解释基因突变的原因(A)
3、举例说明基因突变的特征（A）4、简述基因重组的概念（A）
5、简述基因突变和基因重组的意义（A）
【学习重难点】：
基因突变的概念、特征，简述基因突变和基因重组的意义
【自主学习】
变异的类型有不可遗传的变异和可遗传的变异两种。后者有三个来源_____、_______、。
一、基因突变
1、概念：由于DNA分子中发生碱基对的___________、___________或___________，而引起的基因结构的改变。
2、实例：镰刀型细胞贫血症
①根本原因：控制合成血红蛋白的DNA分子的一个___________发生改变。
②直接原因：血红蛋白多肽链中___________被___________代替。
镰刀形细胞贫血症说明：基因对性状的控制是通过来实现的。
3、基因突变的原因：有内因和外因
________：如紫外线、X射线
⑴________（外因）________：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒 ⑵自发突变（内因）
4、基因突变的特点
①基因突变在生物界中是___________存在的；②基因突变是___________发生的，不定向的；
③自然状态下，一种生物的突变率很___________；④大多数基因突变对生物体是___________的；
5、意义：基因突变时产生的途径，是生物变异的___________来源，为生物进化提供了最初的___________材料。
二、基因重组
1、概念：指生物体进行___________的过程中，控制不同性状的基因的___________的过程。
自由组合（发生时期：）在之间自由组合。
2、基因重组的类型
交叉互换（发生时期：）在之间交叉互换。
3、时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
4、意义：为生物变异提供了及其丰富的来源，是形成生物_________的重要原因之一。
2020学年新教材高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组作业(含解析)人教版必修二
第1节 基因突变和基因重组
[基础全练]
1．以下对基因突变的认识，错误的是( )
A．自然条件下也会发生基因突变
B．人工诱导的基因突变是定向的
C．诱变剂可以提高基因的突变率
D．基因突变是基因内碱基序列的改变
解析：自然条件下由于DNA复制可能出现差错，也会发生基因突变，A项正确；人工诱导的基因突变是不定向的，B项错误；诱变剂可以提高基因的突变频率，C项正确；基因突变是基因内碱基序列的改变，D项正确。
答案：B
2．对基因突变的叙述，错误的是( )
A．基因突变在生物界中是普遍存在的
B．在自然状态下，基因突变的频率是很低的
C．基因突变是随机发生的、不定向的
D．基因突变对生物大多是有利的
解析：基因突变具有普遍性、低频性、随机性、不定向性，基因突变大多是有害的，少数是有利的，D项错误。
答案：D
3．下列关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( )
A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变
D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
解析：基因突变具有不定向性；X射线的照射可提高突变率；基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变。
答案：B
4．以下有关基因重组的叙述，错误的是( )
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C．纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
解析：非同源染色体的自由组合能导致位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，属于基因重组的一种，A正确。四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，能导致位于同源染色体上的非等位基因重新组合，也属于基因重组，B正确。纯合子自交后代不会发生性状分离，C错误。同胞兄妹的遗传差异源于双亲产生配子时发生基因重组，导致配子的多样性，从而导致后代的基因型的多样性，D正确。
人教版高中生物必修二《基因突变和基因重组》教案
第1节 基因突变和基因重组
教学目标 知识与能力目标
（1）通过资料分析、教师讲解，能够举例说明基因突变的特点和原因。
（2）通过观看图片、比较分析，能够举例说出基因重组的特点。
（3）通过师生互动，能够说出基因突变和基因重组的意义。
学科素养
（1）基础知识（基因突变的特点和原因；基因重组的特点；基因突变和基因重组的意义）；
（2）基本技能（通过结合生活中的具体事例及书本实例，培养学生归纳理解的能力）；
（3）基本思想（通过对相关突变和重组实例的分析，培养学生的生命观念及理性思维）；
（4）基本活动经验（引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组做科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感）。
教学重点 基因突变的概念、特点和原因。
教学难点 基因突变和基因重组的意义。
教学方法 多媒体教学法、讲授法、分组合作探究法等
教学流程
教学过程 教学内容 学生活动 设计意图
导入新课 师：生物体性状与基因有何关系？
生物的变异可以分为两大类：不可遗传变异和可遗传变异。
可遗传变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异。 表现型=基因型+环境 回顾旧知，让学生知道本节课要探讨的内容。要让学生理解生物性状与基因型和环境的关系。
讲授新课 一、基因突变
1.实例：镰刀型细胞贫血症
以科学是史为师：呈现资料，介绍镰刀型细胞贫血症。这种病是怎样形成的呢？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
直接原因：谷氨酸被缬氨酸替代。
研究发现，这个氨基酸的变化是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变，你能找出是哪个碱基对发生了变化吗？
根本原因：是碱基对A-T替换成了T-A。
师：镰刀型细胞贫血症是由碱基对的替换导致基因的改变，从而引起编码的蛋白质发生改变而引起的疾病。那么编码蛋白质的DNA的碱基序列还可以发生什么样的变化呢？
（2）影响：
师：基因突变是否一定会引起生物性状的改变？
基因突变都会遗传给后代吗？
2019-2020学年 人教版 必修二 基因突变和基因重组 作业
2019-2020学年 人教版 必修二 基因突变和基因重组
1．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是( )
A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会引起贫血症
B．②过程是以a链为模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的
C．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU
D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代
C [控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换不一定引起贫血症；②过程是以α链为模板，但合成的是mRNA，所用原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子是GUA，可知对应的tRNA上的反密码子为CAU；人类患镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。]
2．下列有关基因突变的说法，正确的是( )
①无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变 ②生物在个体发育的特定时期才会发生基因突变 ③基因突变可定向形成新的等位基因 ④基因突变对生物的生存往往是有利的 ⑤不同基因的突变频率是相同的 ⑥基因突变的方向是由环境决定的 ⑦一个基因可以向多个方向突变
A．①⑦ B．①③④ C．②⑤⑦ D．④⑥⑦
A [基因突变在生物界中普遍存在，①正确。基因突变是随机发生的，可发生在个体发育的任何时期，②错误。基因突变具有不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，且突变的方向和环境没有明确的因果关系，③⑥错误、⑦正确。大多数基因突变对生物是有害的，④错误。不同基因突变的频率不同，且都具有低频性，⑤错误。]
3．TGFβ1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是( )
A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移
第五章基因突变和基因重组知识清单-高一下学期生物人教版(2019)必修2
第五章 基因突变和基因重组
一、 可遗传的变异（由遗传物质 的变化引起） 的，包括基因突变 、 基因重组 、 染色体变异。
二、基因突变（在光学显微镜下无法直接观察）
1．概念：DNA分子中发生碱基对的 增添 、 缺失 或 替换 等变化，而引起基因结构的改变。
2．原因：
外因：①物理因素：X射线、激光等；②化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；③生物因素：病毒、细菌等。
内因：DNA分子复制偶尔出现差错。
3．特点：
（1） 低频性
（2） 普遍性：一切生物都可以发生。
（3） 不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。A→a1,a2,a3…
（4） 随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。
（5） 多害少利性
4.结果：产生新基因（等位基因）;变异后性状不一定发生改变，如AA突变成Aa。
5.时间：细胞分裂间期（DNA复制时期）主要发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期。
6.突变类型：AA→Aa(隐性突变)；aa→Aa（显性突变）。A、a的根本区别是基因中碱基排列顺序的不同。
7.举例：镰状细胞贫血。
——诱变育种 ①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。②原理：基因突变
③实例：高产青霉菌株的获得，太空高产辣椒
：
①是生物变异的 根本 来源； ②为生物的进化提供了原始材料； ③是形成生物多样性的重要原因之一。
10. 对于动物：基因突变只有发生在生殖细胞才能遗传给后代，发生在体细胞如肝细胞不能遗传给后代。
11. 基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小
类型 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 可改变1个氨基酸或不改变，也可能使翻译提前终止
增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
增添或缺失3个碱基 小 增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列