新教材高中生物 5.1 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2
控制不同性状的基因
2.类型:
(1)自由组合型:位于非同源染色体上的___________随
非同源染色体的_________而发生重组。非等位基因
一个性原细胞的染自色由体组和合基因组成为
,则该性原
细胞经减数分裂可产生的子细胞基因组成为_________
_______。
AB和ab或
Ab和aB
(2)互换型:位于同源染色体上的_等__位__基__因__随非姐妹染 色单体的交换而发生交换。
【解题导引】 (1)题干关键词:mRNA长度不变,但多肽链缩短。 (2)解题必备: ①转录时遵循碱基互补配对原则,所需原料为核糖核苷 酸。 ②mRNA中相邻的三个碱基构成一个遗传密码,决定一个 氨基酸,或使翻译终止。
【解析】选C。因为该基因突变后,转录形成的mRNA长 度不变,因此最可能是发生了碱基对的替换,A正确。虽 然转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,可 能是mRNA上的终止密码子提前出现的原因,B正确。因 为该基因突变后,转录形成的mRNA长度不变,因此该突 变导致转录时需要的核苷酸数目不变,C错误。虽然
一个性原细胞的染色体和基因组成为
,若B和b所
在的片段在减数分裂Ⅰ前期发生互换,则该性原细胞可
产生的子细胞基因组成为_______________。
AB、ab、Ab和aB
3.结果:不产生新基因,但产生新的_基__因__组__合__。 4.意义:基因重组也是_________的来源之一,对生物的 进化也具有重要的意义生。物变异
【解析】选C。高等生物中基因突变可发生在任何细胞 中,A项错误;基因突变不一定引起个体表现型(表型)发 生改变,如AA→Aa,生物性状不变,B项错误;环境中的某 些物理因素(如X射线、紫外线)可引起基因突变,C项正 确;根细胞的基因突变不能通过有性生殖传递,可以通 过无性生殖传递,D项错误。
【补偿训练】
(2)科学思维——归纳与概括 假若该基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插 入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的 蛋白质结构影响最小?并表述理由。 ①替换单个碱基对 ②增加4个碱基对 ③缺失3个碱 基对 ④缺失4个碱基对
提示:④。在①、②、③情况下,会导致其编码的蛋白 质结构与原来完全不同。而在起始端插入一个碱基对, 再在插入位点的附近缺失4个碱基对,其编码的蛋白质 结构仅比原来编码的蛋白质起始端少一个氨基酸,而其 他氨基酸序列相同,因而影响最小。
(2)内部因素:DNA分子复制偶尔发生错误。
2.基因突变的特点:
判断下列关于基因突变特点描述的正误:
(1)任何生物都有可能发生基因突变。 ( )
(2)基因突变的方向与特定的环境有关。 ( 提示:基因突变是不定向的,与环境无关。
√
)
×
(3)DNA的任何部位都有可能发生基因突变,体现了基因
突变不定向性的特点。 ( ) 提示:DNA的不同部位都可以×发生突变,这属于基因突变 随机性的特点。
根本原因是________________________血__红__蛋__白__异__常_。
A
T
发生了基因突变,碱基对由
== T
替换成
== A
【激疑】 用光学显微镜观察某同学的红细胞,能不能
判断其是否患镰状细胞贫血? 提示:能。正常红细胞呈圆饼状,如果呈镰刀状,就说明 该同学患镰状细胞贫血。
2.概念: (1)发生部位:________。 (2)变异类型:碱DN基A分对子的替换、___________。 (3)产生结果:_____________的增改添变或。缺失
【方法规律】巧记癌变细胞的特征 (1)“不死”—能够无限增殖; (2)“变态”—细胞形态结构发生显著改变; (3)“扩散”—糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体 内分散和转移。
【素养·迁移】 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体 上基因的变化。下列表述正确的是 ( )
世纪金榜导学号
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定 向的 D.图示中的基因突变可传递给子代细胞,从而一定传给 子代个体
转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,因 此翻译时需要的氨基酸数目减少,D正确。
【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——分析与讨论 假若突变基因与正常基因编码的多肽链相同,请从基因 表达的角度分析出现此现象的原因可能是什么?
提示:突变基因与正常基因虽然转录出的mRNA不同,但 由于密码子的简并性,使得突变基因与正常基因编码的 多肽链相同。
细胞来源 正常人肝细胞
海拉宫颈 癌细胞
分裂次数 50～60
无限分裂
存活时间 45.8～55天
1951年至今
(2)形态结构发生显著变化:
(3)易分散和转移:细胞膜上的糖蛋白减少→细胞间的 黏着性降低→细胞容易分散和转移。
2.癌变机理:
【思考·讨论】 1.癌细胞生命活动相对较为旺盛,细胞内线粒体、核糖 体的活动活跃。请从下面两个方面探讨。(生命观念) (1)线粒体活动活跃的原因:_______________________ __________________________________。 (2)核糖体活动活跃的原因:_主__要__为__癌__细__胞__的__分__裂__提__供__ _能__量__,_同__时__也__为__其__他__生__命__活__动__提__供__能。量
改变
【素养案例】 某基因由于发生突变,导致转录形成的mRNA长度不变, 但合成的多肽链缩短,下列解释不合理的是 ( )
世纪金榜导学号 A.该基因最可能发生碱基对的替换 B.突变可能导致mRNA上的终止密码子提前出现
C.该突变ห้องสมุดไป่ตู้致转录时需要的核苷酸数目减少 D.该突变导致翻译时需要的氨基酸数目减少
(4)基因突变的频率很低,因此不能提供丰富的可遗传
的变异。 ( ) 提示:当一个种×群内有许多个体时,就有可能产生丰富 的可遗传变异。
四、基因突变的意义
1.对生物体的意义:
(1)大多有害:破坏生物与现有环境的协调关系。
(2)个别有利:如植物的___________、___________等。
(3)中性突变:既无害也无益,如有的突变不会导致___
【方法规律】基因突变类问题的解题方法
【素养·迁移】 (2019·海南高考)下列有关基因突变的叙述,正确的是
世纪金榜导学号( ) A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B.基因突变必然引起个体表现型(表型)发生改变 C.环境中的某些物理因素可引起基因突变 D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
变,从而使正常的造血干细胞转化成癌细胞
【素养案例】 癌细胞与正常细胞相比,与RNA和DNA合成有关的酶的活 性显著增强,相应的核酸的分解速率明显降低。这与癌 细胞所具有的哪种特征有关 ( )
世纪金榜导学号 A.能够无限增殖 B.细胞呈球形
C.细胞彼此间的黏着性减小 D.细胞呼吸以无氧呼吸为主
【解题导引】
在有丝分裂的间期要合成
大量的蛋白质,为细胞分裂做准备
2.白血病是一种常见的造血组织肿瘤疾病,请从细胞癌 变机理的角度分析,致癌因子是如何使造血干细胞发生 癌变转化成癌细胞的?(科学思维) _______________________________________________ ______________________________________。 致癌因子使造血干细胞的原癌基因和抑癌基因发生突
【补偿训练】 下列关于细胞的癌变,叙述错误的是 ( ) A.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 B.人体细胞中本来就有与癌变有关的基因 C.癌细胞是能连续分裂的细胞 D.癌变的发生并不是单一基因突变的结果,具有累积效 应
【解析】选A。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的 生长和增殖所必需的。抑癌基因表达的蛋白质能抑制 细胞的生长和增殖,A错误;人体所有细胞中都有与癌变 有关的基因(原癌基因和抑癌基因),B正确;癌细胞是不 受机体控制的、能连续分裂的恶性增殖细胞,C正确;癌 变的发生并不是单一基因突变的结果,具有累积效应,D 正确。
_______出现。
抗病性突变 耐旱性突变
新
的性状
2.对进化的意义:产生_新__基__因__的途径,生物变异的_根__ _______,为生物进化提供_______。
本来源
原材料
五、基因重组 1.概念: (1)范围:生物体_____生殖。 (2)过程:_______有__性__________重新组合。
人类能遗传的基因突变,常发生在 ( )
A.减数分裂Ⅱ
B.四分体时期
C.减数分裂前的间期
D.有丝分裂间期
【解析】选C。能遗传的基因突变应发生于配子的形成 过程中,主要发生于减数分裂前的间期。体细胞有丝分 裂间期发生的突变一般不能遗传给后代。
知识点二 细胞的癌变 1.癌细胞的主要特征: (1)无限增殖:
基因碱基序列
二、细胞的癌变 1.细胞癌变的机理:
【激疑】 某人长期吸烟,一定会引起细胞癌变吗? 提示:不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基 因等多个基因发生突变时,才会导致正常细胞的生长和 增殖失控而变成癌细胞。
2.癌细胞的特征:
三、基因突变的原因和特点 1.基因突变的原因: (1)外界因素(连线):
【解析】选B。等位基因是指位于同源染色体的同一位 置上控制相对性状的基因,故图示中与结肠癌有关的基 因不能称为等位基因,A项错误;由图可知,结肠癌的发 生是多个基因突变累积的结果,B项正确;基因突变具有 随机性和不定向性,C项错误;图示中的基因突变发生在 体细胞中,不可能传给下一代个体,D项错误。
【解析】选A。癌细胞特点之一是无限增殖,需要进行 大量核酸合成,此过程需要有关合成酶的催化,因此癌细 胞中核酸的分解速率明显降低,故选A。
2.类型:
(1)自由组合型:位于非同源染色体上的___________随
非同源染色体的_________而发生重组。非等位基因
一个性原细胞的染自色由体组和合基因组成为
,则该性原
细胞经减数分裂可产生的子细胞基因组成为_________
_______。
AB和ab或
Ab和aB
(2)互换型:位于同源染色体上的_等__位__基__因__随非姐妹染 色单体的交换而发生交换。
【解题导引】 (1)题干关键词:mRNA长度不变,但多肽链缩短。 (2)解题必备: ①转录时遵循碱基互补配对原则,所需原料为核糖核苷 酸。 ②mRNA中相邻的三个碱基构成一个遗传密码,决定一个 氨基酸,或使翻译终止。
【解析】选C。因为该基因突变后,转录形成的mRNA长 度不变,因此最可能是发生了碱基对的替换,A正确。虽 然转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,可 能是mRNA上的终止密码子提前出现的原因,B正确。因 为该基因突变后,转录形成的mRNA长度不变,因此该突 变导致转录时需要的核苷酸数目不变,C错误。虽然
一个性原细胞的染色体和基因组成为
,若B和b所
在的片段在减数分裂Ⅰ前期发生互换,则该性原细胞可
产生的子细胞基因组成为_______________。
AB、ab、Ab和aB
3.结果:不产生新基因,但产生新的_基__因__组__合__。 4.意义:基因重组也是_________的来源之一,对生物的 进化也具有重要的意义生。物变异
【解析】选C。高等生物中基因突变可发生在任何细胞 中,A项错误;基因突变不一定引起个体表现型(表型)发 生改变,如AA→Aa,生物性状不变,B项错误;环境中的某 些物理因素(如X射线、紫外线)可引起基因突变,C项正 确;根细胞的基因突变不能通过有性生殖传递,可以通 过无性生殖传递,D项错误。
【补偿训练】
(2)科学思维——归纳与概括 假若该基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插 入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的 蛋白质结构影响最小?并表述理由。 ①替换单个碱基对 ②增加4个碱基对 ③缺失3个碱 基对 ④缺失4个碱基对
提示:④。在①、②、③情况下,会导致其编码的蛋白 质结构与原来完全不同。而在起始端插入一个碱基对, 再在插入位点的附近缺失4个碱基对,其编码的蛋白质 结构仅比原来编码的蛋白质起始端少一个氨基酸,而其 他氨基酸序列相同,因而影响最小。
(2)内部因素:DNA分子复制偶尔发生错误。
2.基因突变的特点:
判断下列关于基因突变特点描述的正误:
(1)任何生物都有可能发生基因突变。 ( )
(2)基因突变的方向与特定的环境有关。 ( 提示:基因突变是不定向的,与环境无关。
√
)
×
(3)DNA的任何部位都有可能发生基因突变,体现了基因
突变不定向性的特点。 ( ) 提示:DNA的不同部位都可以×发生突变,这属于基因突变 随机性的特点。
根本原因是________________________血__红__蛋__白__异__常_。
A
T
发生了基因突变,碱基对由
== T
替换成
== A
【激疑】 用光学显微镜观察某同学的红细胞,能不能
判断其是否患镰状细胞贫血? 提示:能。正常红细胞呈圆饼状,如果呈镰刀状,就说明 该同学患镰状细胞贫血。
2.概念: (1)发生部位:________。 (2)变异类型:碱DN基A分对子的替换、___________。 (3)产生结果:_____________的增改添变或。缺失
【方法规律】巧记癌变细胞的特征 (1)“不死”—能够无限增殖; (2)“变态”—细胞形态结构发生显著改变; (3)“扩散”—糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体 内分散和转移。
【素养·迁移】 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体 上基因的变化。下列表述正确的是 ( )
世纪金榜导学号
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定 向的 D.图示中的基因突变可传递给子代细胞,从而一定传给 子代个体
转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,因 此翻译时需要的氨基酸数目减少,D正确。
【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——分析与讨论 假若突变基因与正常基因编码的多肽链相同,请从基因 表达的角度分析出现此现象的原因可能是什么?
提示:突变基因与正常基因虽然转录出的mRNA不同,但 由于密码子的简并性,使得突变基因与正常基因编码的 多肽链相同。
细胞来源 正常人肝细胞
海拉宫颈 癌细胞
分裂次数 50～60
无限分裂
存活时间 45.8～55天
1951年至今
(2)形态结构发生显著变化:
(3)易分散和转移:细胞膜上的糖蛋白减少→细胞间的 黏着性降低→细胞容易分散和转移。
2.癌变机理:
【思考·讨论】 1.癌细胞生命活动相对较为旺盛,细胞内线粒体、核糖 体的活动活跃。请从下面两个方面探讨。(生命观念) (1)线粒体活动活跃的原因:_______________________ __________________________________。 (2)核糖体活动活跃的原因:_主__要__为__癌__细__胞__的__分__裂__提__供__ _能__量__,_同__时__也__为__其__他__生__命__活__动__提__供__能。量
改变
【素养案例】 某基因由于发生突变,导致转录形成的mRNA长度不变, 但合成的多肽链缩短,下列解释不合理的是 ( )
世纪金榜导学号 A.该基因最可能发生碱基对的替换 B.突变可能导致mRNA上的终止密码子提前出现
C.该突变ห้องสมุดไป่ตู้致转录时需要的核苷酸数目减少 D.该突变导致翻译时需要的氨基酸数目减少
(4)基因突变的频率很低,因此不能提供丰富的可遗传
的变异。 ( ) 提示:当一个种×群内有许多个体时,就有可能产生丰富 的可遗传变异。
四、基因突变的意义
1.对生物体的意义:
(1)大多有害:破坏生物与现有环境的协调关系。
(2)个别有利:如植物的___________、___________等。
(3)中性突变:既无害也无益,如有的突变不会导致___
【方法规律】基因突变类问题的解题方法
【素养·迁移】 (2019·海南高考)下列有关基因突变的叙述,正确的是
世纪金榜导学号( ) A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B.基因突变必然引起个体表现型(表型)发生改变 C.环境中的某些物理因素可引起基因突变 D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
变,从而使正常的造血干细胞转化成癌细胞
【素养案例】 癌细胞与正常细胞相比,与RNA和DNA合成有关的酶的活 性显著增强,相应的核酸的分解速率明显降低。这与癌 细胞所具有的哪种特征有关 ( )
世纪金榜导学号 A.能够无限增殖 B.细胞呈球形
C.细胞彼此间的黏着性减小 D.细胞呼吸以无氧呼吸为主
【解题导引】
在有丝分裂的间期要合成
大量的蛋白质,为细胞分裂做准备
2.白血病是一种常见的造血组织肿瘤疾病,请从细胞癌 变机理的角度分析,致癌因子是如何使造血干细胞发生 癌变转化成癌细胞的?(科学思维) _______________________________________________ ______________________________________。 致癌因子使造血干细胞的原癌基因和抑癌基因发生突
【补偿训练】 下列关于细胞的癌变,叙述错误的是 ( ) A.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 B.人体细胞中本来就有与癌变有关的基因 C.癌细胞是能连续分裂的细胞 D.癌变的发生并不是单一基因突变的结果,具有累积效 应
【解析】选A。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的 生长和增殖所必需的。抑癌基因表达的蛋白质能抑制 细胞的生长和增殖,A错误;人体所有细胞中都有与癌变 有关的基因(原癌基因和抑癌基因),B正确;癌细胞是不 受机体控制的、能连续分裂的恶性增殖细胞,C正确;癌 变的发生并不是单一基因突变的结果,具有累积效应,D 正确。
_______出现。
抗病性突变 耐旱性突变
新
的性状
2.对进化的意义:产生_新__基__因__的途径,生物变异的_根__ _______,为生物进化提供_______。
本来源
原材料
五、基因重组 1.概念: (1)范围:生物体_____生殖。 (2)过程:_______有__性__________重新组合。
人类能遗传的基因突变,常发生在 ( )
A.减数分裂Ⅱ
B.四分体时期
C.减数分裂前的间期
D.有丝分裂间期
【解析】选C。能遗传的基因突变应发生于配子的形成 过程中,主要发生于减数分裂前的间期。体细胞有丝分 裂间期发生的突变一般不能遗传给后代。
知识点二 细胞的癌变 1.癌细胞的主要特征: (1)无限增殖:
基因碱基序列
二、细胞的癌变 1.细胞癌变的机理:
【激疑】 某人长期吸烟,一定会引起细胞癌变吗? 提示:不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基 因等多个基因发生突变时,才会导致正常细胞的生长和 增殖失控而变成癌细胞。
2.癌细胞的特征:
三、基因突变的原因和特点 1.基因突变的原因: (1)外界因素(连线):
【解析】选B。等位基因是指位于同源染色体的同一位 置上控制相对性状的基因,故图示中与结肠癌有关的基 因不能称为等位基因,A项错误;由图可知,结肠癌的发 生是多个基因突变累积的结果,B项正确;基因突变具有 随机性和不定向性,C项错误;图示中的基因突变发生在 体细胞中,不可能传给下一代个体,D项错误。
【解析】选A。癌细胞特点之一是无限增殖,需要进行 大量核酸合成,此过程需要有关合成酶的催化,因此癌细 胞中核酸的分解速率明显降低,故选A。
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人教版高中生物必修二5.1基因突变和基因重组(共26张PPT)
AY (黄毛) a (黑毛)
想一想 基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群 中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。
４、基因突变的意义
产生新基因
生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料
想一想 回顾孟德尔自由组合定律。
1、基因自由组合定律中，哪些基因可以 进行重新组合呢？ 2、非等位基因伴随什么进行重新组合呢？ 3、非同源染色体在什么时期重新组合？
13
14
非同源染色体上的
2
4
2
3 非等位基因自由组合
同源染色体的非姐妹染 色单体之间的局部交换
1.概念
二. 基因重组
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。
非同源染色体上的非
2.类型 等位基因的自由组合
基因自由组合定律
同源染色体上非姐妹染 色单体间的交叉互换
人为导致基因重组(基因工程)
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞 贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被 缬氨酸取代。
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
病因分析
…
…
DNA
GAA
C TT
…
…
mRNA
…
…
GAA … 谷氨酸 …
蛋白质
正常蛋白质
… G
T
A
…根本原因
C AT
…
…
5.1 基因突变和基因重组
知识回顾：
基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧 核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。 不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序） 不同
人教版高中生物必修二同步课件基因突变和基因重组 课件
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
问题1：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因突变，多个基因突变问题2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因么？ 存在问题3：癌细胞与正常细胞相比有哪些明显特点？能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移……
基因突变与基因重组的比较
据细胞分裂图判断是基因突变还是基因重组
基因突变
若该个体基因型为AAB-，则为基因突变若该个体基因型为AaB-，则可能为基因突变或基因重组
基因突变
癌胚抗原甲胎蛋白
治疗：手术切除、放疗、化疗预防：坚持健康的生活方式， 远离致癌因子 合理的膳食和作息，愉快的情绪， 不吸烟、不酗酒。
病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
①物理因素：X射线，激光等②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等
二、基因重组
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
二、基因重组
A A a a
B B b b
C C c c
根据概念，哪些基因可以发生重新组合？伴随哪些过程重新组合？
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
①交叉互换型
原癌基因和抑癌基因发生突变。
癌细胞
原癌基因
抑癌基因
突变或过量表达
失去抑制作用
致癌因子
癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累计效应。
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
癌变的原因（内因）：
调节细胞的生长和增殖
抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡
实例2 细胞的癌变
问题1：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因突变，多个基因突变问题2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因么？ 存在问题3：癌细胞与正常细胞相比有哪些明显特点？能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移……
基因突变与基因重组的比较
据细胞分裂图判断是基因突变还是基因重组
基因突变
若该个体基因型为AAB-，则为基因突变若该个体基因型为AaB-，则可能为基因突变或基因重组
基因突变
癌胚抗原甲胎蛋白
治疗：手术切除、放疗、化疗预防：坚持健康的生活方式， 远离致癌因子 合理的膳食和作息，愉快的情绪， 不吸烟、不酗酒。
病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
①物理因素：X射线，激光等②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等
二、基因重组
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
二、基因重组
A A a a
B B b b
C C c c
根据概念，哪些基因可以发生重新组合？伴随哪些过程重新组合？
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
①交叉互换型
原癌基因和抑癌基因发生突变。
癌细胞
原癌基因
抑癌基因
突变或过量表达
失去抑制作用
致癌因子
癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累计效应。
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
癌变的原因（内因）：
调节细胞的生长和增殖
抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡
人教版高中生物必修二课件5.1基因突变与基因重组(共25张PPT)
（一）基因突变和基因重组的比较
基因突变
基因重组
变异 基因结构 发生改变， 控制 不同性状的基因 重 新组合 实质 产生新的 基因 .
减数第一次分裂 四分体时 间 期 时间 主要在细胞分裂 期和 后 期
适用 所有生物都可发生，（包 范围 括病毒）具有普遍性
适用于 真核 生 物 生殖 有性
产生新的 基因型 . 结果 产生的 新的基因 . 是变异的根本来源，为 是生物变异的重要来 意义 生物进化提供最初的原 源，有利于生物进化。 始材料
三、基因重组
（一）概念：
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。
（二）发生时期和原因
时 期 减数第一次 分裂前期 减数第一次 分裂后期
原 因 同源染色体上非姐妹 染色单体的交叉互换 非同源染色体上的非 等位基因自由组合
图像 示意
重组 类型 发生 时间
同源染色体上非 等位基因的重组
（三）发生的时期： 主要在 DNA分子复制 时期，如 有丝分裂 分裂间 期、 减数第一次分裂 分裂间期。
（四）实例：镰刀型细胞贫血症： 1、直接病因：血红蛋白多肽链上一个 氨基酸 被替 换。 2、根本原因：血红蛋白基因（DNA）上 碱基对发生 改变，由A—T变为T—A。
（五）特点： 1、 普遍 性：在生物界中普遍存在。 2、 随机 性：生物个体发育的任何时期。 低频 性：突变频率很低。 3、_______ 4、 不定向 性：可以产生一个以上的等位基因。
非同源染色体上 非等位基因的重组
人为导致基因重组 （DNA重组） 体外与运载体重组 ，导入细胞内与细 胞内基因重组 目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
减数第一次分裂 减数第一次分裂后期 四分体时期 同源染色体非姐 妹染色单体之间 交叉互换导致染 色单体上的基因 重新组合 同源染色体分开，等 位基因分离，非同源 染色体自由组合，导 致非同源染色体上非 等位基因间的重组
基因突变
基因重组
变异 基因结构 发生改变， 控制 不同性状的基因 重 新组合 实质 产生新的 基因 .
减数第一次分裂 四分体时 间 期 时间 主要在细胞分裂 期和 后 期
适用 所有生物都可发生，（包 范围 括病毒）具有普遍性
适用于 真核 生 物 生殖 有性
产生新的 基因型 . 结果 产生的 新的基因 . 是变异的根本来源，为 是生物变异的重要来 意义 生物进化提供最初的原 源，有利于生物进化。 始材料
三、基因重组
（一）概念：
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。
（二）发生时期和原因
时 期 减数第一次 分裂前期 减数第一次 分裂后期
原 因 同源染色体上非姐妹 染色单体的交叉互换 非同源染色体上的非 等位基因自由组合
图像 示意
重组 类型 发生 时间
同源染色体上非 等位基因的重组
（三）发生的时期： 主要在 DNA分子复制 时期，如 有丝分裂 分裂间 期、 减数第一次分裂 分裂间期。
（四）实例：镰刀型细胞贫血症： 1、直接病因：血红蛋白多肽链上一个 氨基酸 被替 换。 2、根本原因：血红蛋白基因（DNA）上 碱基对发生 改变，由A—T变为T—A。
（五）特点： 1、 普遍 性：在生物界中普遍存在。 2、 随机 性：生物个体发育的任何时期。 低频 性：突变频率很低。 3、_______ 4、 不定向 性：可以产生一个以上的等位基因。
非同源染色体上 非等位基因的重组
人为导致基因重组 （DNA重组） 体外与运载体重组 ，导入细胞内与细 胞内基因重组 目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
减数第一次分裂 减数第一次分裂后期 四分体时期 同源染色体非姐 妹染色单体之间 交叉互换导致染 色单体上的基因 重新组合 同源染色体分开，等 位基因分离，非同源 染色体自由组合，导 致非同源染色体上非 等位基因间的重组
5.1基因突变和基因重组【新教材】人教版(2019)高中生物必修二课件(共41张PPT)
第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组学习目标：1．概述基因突变的概念,基因突变的原因及如何预防癌变。
（科学思维、生命观念）2．阐明基因重组的概念及类型。
（科学思维）3.基因突变、基因重组在生产中的应用。
（社会责任）实例分析(1)一名女性患血友病，经骨髓移植以后已经治愈，但是她担忧将来生育的小孩可能患血友病。
请问，这种担忧有道理吗？(2) 某农场将一些性状不甚优良(子粒不饱满、茎秆不粗壮)的小麦种子，播种以后，由于加强水肥管理，发育所形成的小麦植株茎秆粗壮，所形成的麦穗子粒饱满。
请问，子粒饱满、茎秆粗壮的小麦性状能遗传下去吗？（遗传物质发生改变）不遗传的变异： 可遗传的变异：（遗传物质未变）例：整容变异的类型三个来源基因突变基因重组染色体变异自主学习 阅读80-83页1. 镰刀型贫血症，豌豆的皱粒（69页）囊性纤维病（70页）分析这三种性状改变的根本原因是基因碱基发生何种变化？2.描述基因突变的原因、特点及意义。
3.说出基因重组的概念、类型及意义。
1.概念：DNA分子中发生碱基对的 、＿＿ 和 ，而引起的 的改变。
替换增添缺失基因结构一、基因突变的实例A T CCGT A GGC 缺失（正常）A T TCCG T A AGGC A A CCG T T GGC A CCG T GGC 替换增添碱基对的三种改变方式对性状的影响相同吗？当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变化，也可能不发生变化替换：只改变1个氨基酸或不改变···T A G G C G ······A U C C G C ··· ···A U A C C G C··· mRNA 碱基对增添异亮氨酸脯氨酸DNA ···A T C C G C ··· 正常异亮氨酸精氨酸氨基酸···A T A C C G C ··· ···T A T G G C G ···当发生增添时，除肽链长度发生改变外，增添：插入位置前不影响，影响插入位置后的系列。
人教版必修2生物：5.1 基因突变和基因重组 课件(共48张PPT)
1945年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以 来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理 青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，价格下 降到原来的几万分之一。
紫外线照 射处理
太空椒是在太空条件下，引起基因
发生改变而培育的新品种
SARS 病毒
复习题
1、一批萝卜因种在肥沃的土地上而长得非常茂盛， 块根也比普通的萝卜肥大。可知这些萝卜发生了 不—壤—遗中—传，——的与—变—普—异通，萝如卜将相这比些，萝其卜性的状种将子—与种—其到——它一—的般——一的—样土—。
a3
B. 等位基因的出现是基因突变的结果
C. 正常基因与致病基因可以转化
D. 图：
指生物体进行 有性生殖的过 程中，控制不 同性状的基因 的重新组合
YY
yy
RR
rr
Yy Rr
yy
Y_
R_
rr
基因重组发生在什么时候？ 基因重组有哪些类型？
2.类型 随机重组(自由组合定律):减数分裂形成 配子时,非同源染色体自由组合,非等位基 因也自由组合,形成与亲代不同的基因型.
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（如小鼠毛色，灰色基因可突变为黄色或 黑色基因）。
大约10-5—10-8 个生殖细胞中才会有一个细 胞发生基因突变
正常山羊有时生下短腿 “安康羊”
突变性状因不适 应环境而显得对 生物体有害
假设某种鱼适于在 水温25度的环境下 生活，如果某次水 温持续在0度以下， 侧产生耐低温突变 的鱼能生存，如果 某天水温持续70度， 侧耐高温基因变成 了有利突变。
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。
一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血 液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致 各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四 肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭 等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破 裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死 亡。
生物：5.1《基因突变和基因重组》课件(新人教版必修2)
基因突变和重组引起的变异有什么区别? 基因突变和重组引起的变异有什么区别? 1．基因突变： 基因突变： 能产生 基因_________改变， ________新的基因 _________改变 基因_________改变，它________新的基因 内部结构 细胞分裂间期（DNA复制时 复制时） 发生时期： 细胞分裂间期（DNA复制时 发生时期：________________________ ） 特点： 普遍性、 随机性、 ___________、 特点：①普遍性、②随机性、③___________、 突变率低 多害少利性、 不定向性。 ④多害少利性、⑤不定向性。 基因重组： 2．基因重组： 控制不同性状的_____________ _______新基因 _____________， 不产生新基因， 控制不同性状的_____________，_______新基因，可 基因重新组合 形成新的________ ________。 形成新的________。 基因型 发生时期： 有性生殖过程中(减数分裂) 发生时期：___________________ 有性生殖过程中(减数分裂) 特点： 非常普遍 特点：__________
正常 异常
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… － …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —… －
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？ 为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？ 随着分子遗传学的崛起， 随着分子遗传学的崛起，已经查明 DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。 分子中的一组碱基由 。
DNA mRNA 氨基酸 蛋白质
(三)基因突变的原因
原因： 原因：
1、诱发突变：提高突变频率 、诱发突变： 物理因素：紫外线、X射线损伤 物理因素：紫外线、 射线损伤 射线损伤DNA 化学因素：亚硝酸、碱基类似物改 化学因素：亚硝酸、 变碱基 生物因素：某些病毒的遗传物质影 生物因素： 响宿主细胞的DNA 响宿主细胞的
人教版高中生物必修二第五章第1节《基因突变和基因重组》优秀课件(共42张PPT)
思考与讨论
GAA 突变 CTT GAA
GTA CAT GUA
_根__本__原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
病因：镰刀型细胞贫血症是由_______基__因引突起变的一种遗传 病，是由于基因的______结发构生了改变产生的。
（一）基因突变的概念：
DNA分子中发生碱基对的替换 、增添 和缺失 ， 而引起的 基因结构 的改变。
控制不同性状的_基__因__重__新__组__合__，_不__产__生__新基因，可 形成新的__基__因__型__。
发生时期：有__性__生__殖__过__程__中__(_减__数__分裂) 特点：_非__常__普__遍___
精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，
则
D
A.不能转录
B.不能翻译
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成 。21.8.1121.8.1111:32:2511:32:25August 11, 2021
❖
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。2021年8月 11日星 期三上 午11时 32分25秒11:32:2521.8.11
2、类型: ①基因自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的
自由组合 ②基因互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
基因重组能否产生新的基因？
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
自由组合
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
新人教版高一年级生物必修二第五章第一节《基因突变和基因重组》优质课件
【解析】 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白 质的原料分别是氨基酸和脱氧核苷酸，因此合成人工染色体需要氨 基酸和脱氧核苷酸作为原料，A正确；染色体上的DNA某处发生了 个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，而没 有引起基因结构的改变，则不属于基因突变，C错误；酿酒酵母属 于真核生物，能进行有性生殖，可能会发生基因突变、基因重组和 染色体变异，D正确。
一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与 野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和 突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为 A．显性突变 B．隐性突变 C．Y染色体上的基因突变 D．X染色体上的基因突变
【答案】 【解析】 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠 有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现 性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显 性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体 上。
镰刀型细胞贫血症病因的图解
蛋白质 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
RNA
GAA
GUA
DNA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因： 碱基对的替换
(二)基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的 替换 、＿增＿添＿
和 缺失 ，而引起的 基因结构 的改变。齐读
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
二、基因重二组、基因重探组究二
1、概念:在生物进行有性生殖过程
中,控制不同性状的基因的
自由组合. 读
自由组合
2、类型:
时期？
交叉互换
转基因
减Ⅰ后：非非同等源位染基色因体自上由的组合
一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与 野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和 突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为 A．显性突变 B．隐性突变 C．Y染色体上的基因突变 D．X染色体上的基因突变
【答案】 【解析】 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠 有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现 性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显 性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体 上。
镰刀型细胞贫血症病因的图解
蛋白质 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
RNA
GAA
GUA
DNA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因： 碱基对的替换
(二)基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的 替换 、＿增＿添＿
和 缺失 ，而引起的 基因结构 的改变。齐读
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
二、基因重二组、基因重探组究二
1、概念:在生物进行有性生殖过程
中,控制不同性状的基因的
自由组合. 读
自由组合
2、类型:
时期？
交叉互换
转基因
减Ⅰ后：非非同等源位染基色因体自上由的组合
5.1人教版必修2生物：5.1 基因突变和基因重组 课件(共54张PPT)
进而影响生育的质量。以下说法正确的是（
）
√A.射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代
B.射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代 C.射线易诱发染色体变异，通过减数分裂传给后代 D.射线易诱发染色体变异，通过有丝分裂传给后代
发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的
问题：基因突变中碱基对的改变（替换）与碱基对的增添或 缺失（一个或两个）引起的效应相同么？DNA碱基对改变的一 定会引起性状的改变么？为什么？
（2）诱变育种的原理：
①紫外线能使DNA链断裂或DNA分子内、DNA分子间发生交联
②HNO2能使胞嘧啶脱氨基变成尿嘧啶 ③硫酸二乙酯能与DNA的碱基发生化学反应
④碱基类似物的结构与碱基十分相似，从而以假乱真地 干扰DNA的复制
（3）优点：
（4）缺点:
(多有害性)
①提高突变率，缩短育种周期 ②产生新基因,能大幅度改良某些性状 ①成功率低,有利个体往往不多 ②产生大量不合格突变型需大量处理材料 ③会出现返祖现象
白化苗
为 什 么 呢 ？
白化病
任何一种生物都是长期进化过程的产 物，它们 与环境取得了高度的协调。
１、肺炎双球菌抗药性可遗传变异的来源是（B ）
A.基因重组
B.基因突变
C.染色体变异
D.自然选择
２、“基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体内 的任何细胞、任何一个DNA分子上”这句话说明了什么问题？
生物界中的变异现象
引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异 正常山羊有时生 下短腿“安康羊”
红花的后代变成了蓝紫色
复习:表现型与基因型的关系
不遗传的变异
表现型 ＝ 基因型 ＋ 环境条件 (改变)
人教版高中生物必修2第5章第1节基因突变和基因重组 课件 (共27张PPT)
生新的基因型
【例3】右图表示基因型为RR的某 动物细胞，有关叙述错误的是
(D)
A．图中R与r互为等位基因 B．图中基因r只能是基因突变产生 C．该细胞只能出现在某种器官中 D．图中a与a′的分离发生在减数第二次
分裂后期或有丝分裂后期
【例4】某个婴儿不能消化乳类，经检查发现 他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖
真核生物的基因表达调控比原核 生物复杂的原因是什么？
1）必须对转录产生的mRNA进行加工 2）转录和翻译在时间和空间上有分隔 3）某些基因只能特异地在某些细胞中
表达(细胞分化)
AGGTCACGTCGAGGTCACGTCG TCCAGTGCAGCTCCAGTGCAGC AGGUCACGUCGAGGUCACGUCG
可遗传的 基因重组、基因突变、染色体变异 变异来源：
二、基因的结构
• 什么叫基因？ 基因是指有遗传效应的DNA片段。
• 什么叫遗传效应？ 遗传效应是指有转录为mRNA，继而翻译
为蛋白质，或转录为核糖体RNA（rRNA)、转 移RNA(tRNA) 的功能。
无论是核基因还是质基因，都能够储存、传递 和表达遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物 体的性状。
酶失活，发生这种现象的根本原因是 ( C )
A．缺乏吸收某种氨基酸的能力 B．不能摄取足够的乳糖酶 C．乳糖酶基因有一个碱基改换了 D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了
问题讨论
1、引起生物变异的原因是什么？ 2、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？ 3、基因突变发生在什么时期？减数分裂
和有丝分裂过程中都可能发生基因突变， 所引起的遗传效应相同吗？
4、基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗？
5、基因重组现象仅存在于真核生物吗？