人教版高中生物必修二第五章第一节 基因突变和基因重组 (共32张)
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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第5章第1节基因突变和基因重组 课件(共32张PPT)
基因突变的概念: 基因突变的原因: 基因突变的特点: 基因突变的意义:
课堂练习
1. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶
然会出现一朵白花，如果将白花种子种下
去，它的后代全部开白花，出现这种现象
的原因是( C ）
A. 自然杂交
B. 自然选择
C. 基因突变
D. 基因重组
2. 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存
红细胞.rm
（2）镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰 刀状，对功能的完成有没有影响？
1．分析镰刀型细胞贫血症病因
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)
缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸
－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸
( 异常)
正常和异常血红蛋白有何区别？
氨基酸是由什么决定的？
白化病（常、隐）
唇裂
正常棉花
水稻高杆 家鸽羽毛白色 果蝇红眼
普通青椒 正常人
短果枝
矮杆 灰红色 白眼
太空椒 白化病
（一）基因突变的原因
物理因素：X射线 激光等 化学因素：亚硝酸 碱基类似物等 生物因素：病毒 某些细菌等
（二）基因突变的特点
特点：
1、普遍存在 2、随机发生 3、不定向：产生等位基因 4、自然突变频率很低 5、多数有害
在着一定的差异的主要原因是 （ A ）
A. 基因重组
B. 基因突变
C. 染色体变异
D. 生活条件改变
3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( B )
A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的 B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的 C. 基因突变在自然界的中广泛存在 D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的
人教版高一生物必修二 5.1 基因突变和基因重组 (共28张PPT)
意义 适用范围
练习册P43页
【探究点三】基因指导蛋白质合成中 基因的碱基数（双链）:mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸数
=6：3：1
着丝点 蛋白质
DNA 染色体
染色单体 （互为姐妹染色单体）
着丝点数
=
染色体数
基因重组
原有的基因重新组合，产生了 新的基因型，使性状重新组合， 但未改变基因的“质”和“量” 减数分裂过程中，同源染色 体非姐妹染色单体交叉互换； 非同源染色体之间自由组合
本质
原因
时间
减数第一次分裂四分体时期和 减数第一次分裂后期
是生物变异产生的来源之一； 是生物进化的重要因素之一。 只适用于真核生物有性生 殖，细胞核遗传
【聚焦】基因突变的原因
紫外线 物理因素： X射线 其他各种辐射
G3
外 部 因 素
亚硝酸 化学因素： 碱基类似物 苯环类似物 生物因素： 某些病毒的遗传物质能影响宿主细 胞的DNA
DNA复制偶尔发生错误 内部因素： DNA的碱基组成改变
【聚焦】基因突变的特点
G4 ——普遍性
基因突变在自然界是普遍存在的。无论时低等生 物，还是高等动植物以及人，都会由于基因突变而引 起生物性状的改变。
【探究点一】基因突变
5.基因突变一定会引起生物性状的改变吗？一定会导 致基因型改变吗？ 基因突变不一定会引起生物性状的改变，如：
（1）若发生突变后，引起mRNA上密码子改变，但由于密码 子的简并性，改变后的密码子与原密码子仍对应同一种氨基 酸，此时突变基因控制的性状不改变 （2）若基因突变为隐性突变，如AA中的一个Aa,此时性状 也不改变
CA T G TA
【探究点一】基因突变
A T C T G A A T A G A C T T
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
人教生物 必修2第5章1基因突变和基因重组
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[探究] 基因突变有何特点？ 常见突变性状： 细菌 无抗药性→抗药性 棉花 正常枝→短果枝 果蝇 红眼→白眼
长翅→残翅 家鸽 羽毛白色→灰红色 人 正常色觉→色盲
正常肤色→白化病
在生物界普遍存在—普遍性
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替 换
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┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
随机性
3、控黑色基因。
不定向性
4、
基因
突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因
2×10－６
果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因
自然状态下， 突变率很低。
4×10－5 3×10－5
1×10－６
小鼠的白化基因
1×10－5
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人类色盲基因
3×10－5
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思考与讨论：
基因突变对于该生物本身来说是有害 还是有利?
答: 大多数是有害的，因为基因突变可 能 破坏生物体与环境的协调关系，导致 生物 体不能适应环境.
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人教版高三生物必修二第五章第一节基因突变和基因重组课件共31张
基因突变 基因突变对蛋白质结构的 影响及原因 基因重组的类型及其意义
探究三
【要求】 1.点评同学脱稿点评，清晰大声地表述你的思路。
2.解释问题，对错误并进行纠正。 3.非点评同学都要认真倾听、积极思考、迅速记录，大胆提 出疑问和补充观点。
实例——镰刀型细胞贫血症
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
重组 类型
发生 时间
减数第一次分裂 四分体时期
减数第一次分裂后期
发生 机制
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 目的基因经过运载体导 体自由组合，导致非同 入受体细胞，导致受体 源染色体上非等位基因 细胞中基因重组 间的重组
自然情况下突变频率很低—— 低频性
多数对生物有害—— 多害少利性
基因突变的特点
资料一
普遍性、低频性
突变率 2×10－６ 1×10－６ 1×10－5 3×10－5
基 因 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
资料二
随机性
基因突变可发生在生物个体发育的任何时期。 基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上 或同一DNA分子的不同部位上。
2、基因突变通常能否改变染色体上基因所处
的位置，是何种水平的变化，光学显微镜 下，能否看到基因突变的具体情况？
预习案重点知识解读：（结合预习案内容回答） 思考练习：
3、基因重组发生的时间？能否产生新的基因和新 的性状？
自主探究：（4分钟）
范围：探究案 一、二、三 要求： 1、对探究案独自思考并进行整理，初步形成大 体思路。 2、一对一交换意见，确立正确的答案。
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。
人教版高中生物必修2第五章第1节 基因突变和基因重组((共29张PPT)
三、基因突变的意义
是新基因产生的途径，是生物变异的根本来 源，是生物进化的原始材料。
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的 ?
基因重组
四、基因重组
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.
非同源染色体 自由组合
四、基因重组
2、类型
①基因的自由组合: ②基因的互换:
基因突变的特点是什么？
布置作业：
书84页练习，书80页本节聚焦问题回答， 及补充作业——比较基因突变与基因重组
5.1基因突变和基因重组
第1节 基因突变和基因重组
一、基因突变的Leabharlann 例正常型红细胞镰刀型红细胞
请查阅密码子表，完成以下图解
蛋白质 氨基酸
正常 谷氨酸
异常
缬氨酸 直接原因
mRNA DNA
G AA
GUA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因
THE CAT SAT ON THE MAT
THE CAT SAT ON THE MAP THE CAT SAT ON THE MATE THE CAT ON THE MAT
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
基因突变：
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替
换
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增
添
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13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/122021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 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12日星期四2021/8/122021/8/122021/8/12 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/122021/8/12August 12, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/122021/8/122021/8/122021/8/12
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①打破对环境的适应性
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精品课件
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
缺 ＴＡＣＧ 失 ┷┷┷┷
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ
┷┷┷
想一想:
碱基对的增添、缺失或改变是否一定会 导致生物性状发生变异?
是（ ） D A．一定是有害的 B．一定是有利的 C．有害的概率大于有利的概率 D．既无利也无害
精品课件
合作探究2、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因：
物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。
外 化学因素：亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，
因
秋水仙素等
生物因素： 包括病毒和某些细菌等。
内因： DNA分子复制偶尔发生错误，
有丝分裂间期或减数第一次分裂间期 DNA复制时
3、未分化的细胞和高度分化的细胞相比，哪一类细 胞发生基因突变的可能性更大呢？
未分化的细胞 精品课件
想一想: 除了碱基的替换以外,还有什么情况也可能
导致蛋白质结构变化,从而使生物产生变异?
精品课件
合作探究1、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 基因的结改构变。
突变
新基因（等位基因）
基因型（改变）
表现型（改变）
生物进化 精品课件
思考：
既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数 基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生 物进化提供原材料呢？
对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很 低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的 进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突 变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此， 基因突变能够为生物进化提供原材料。
以植物的个体发育为例：
受精卵
胚
幼苗
具根茎叶 的植株
分化出花
开花结果
芽的植株
的植株 任何时期
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
哪些细胞能发生基因突变？分裂间期的细胞 基因突变发生的时期与突变性状在生物体
的表现部位及范围大小有没有关系？ 有
有什么关系？
突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，
突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
(改变)
(改变)
可遗传的变异
来源
环境条件 (改变)
基因突变 诱因 染色体变异 基因重组
精品课件
1.某人通过美容手术，把单眼皮变成了双眼皮， 这种双眼皮能够遗传吗？为什么？
2.某人是白血病患者，通过骨髓移植手术，恢 复健康，这个人的血型有没有改变，这种改 变能遗传吗？为什么？
精品课件
镰刀型细胞贫血症
不一定。 ①一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的 DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种 突变不会引起生物性状的改变； ②突变成隐性基因在杂合子中不引起性状的改变； ③突变后，该基因不表达。
精品课件
３．基因突变的意义： • 是新基因产生的途径，是生物变异的 根本来源,是生物的进化的原材料。 基因
精品课件
思考： 1、碱基对的几种改变方式，一定
会引起蛋白质的改变吗？
当发生替换时，通过转录仍然是合成同种氨基 酸的密码子，所以蛋白质中的氨基酸可能不发 生变化。
精品课件
思考：
1、碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质 的改变吗？
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
二、在生物体内随精品课机件 发生；
经诱变处理的紫色种子产生的子代种子 经诱变处理的黑色家鼠产生的子代
显性突变 三、基因突变 隐性突变 是不定向的
精品课件
小资料
基因 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
突变率 2×10－６ 4×10－5 3×10－5 1×10－６ 1×10－5 3×10－5
DNA碱基组成发生改变等
精品课件
2、基因突变的特点 常见突变性状：
细菌 无抗药性——抗药性
短腿安康羊（中）
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽 羽毛白色——灰红色
玉米白化苗
人
正常色觉——色盲
人类多指
正常肤色——白化病
讨论与思考你认为突变有什么特点？
一 在生物界精品课普件 遍存在；
这是一种遗传性贫血症，属隐性遗传。是基因突变产生的血红蛋白质分子 结构改变的一种分子病。患者的红细胞缺氧时变成镰刀形（正常的是圆盘 形），失去输氧的功能，许多红血球还会因此而破裂造成严重贫血，甚至 引起病人死亡。
镰刀型 细胞贫 血症的 病因分 析？
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
第一节 基因突变和基因重组
（一）基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ突变
课 型：新授
精品课件
复习思考
1．主要的遗传物质是_______D__N_。A 2．决定生物性状的基本单位是______基___因_。
精品课件
不遗传的变异
表现型 = 基因型 + 环境条件 (改变)
(改变)
(改变)
可遗传的变异
精品课件
不遗传的变异
表现型 = 基因型 +
异常 … －脯氨酸－缬精氨品课酸件 －谷氨酸 —…
正常人 镰刀型细胞贫血症
红细胞形状 圆饼状 血红蛋白 正常 氨基酸 谷氨酸
弯曲的镰刀状 异常
缬氨酸
mRNA
GAA
DNA（基因）
CTT 突变
GAA
精品课件
GUA
CAT GTA
思考：
1、基因突变发生在信息流动的哪个环节中？
DNA→DNA
2、从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的那 一时期？
四、自然突变率低； 精品课件
五、大多数突变是有害的
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。
精品课件
思考：
基因突变的结果是产生了一个新的基因， 该基因与原基因是什么关系？
等位基因
染色体上基因的数量发生改变了吗？
没有
精品课件
思考：
生物体内发生的基因突变是否都能引起生 物表现型的变化？为什么？
当发生增添时，除肽链长度发生改变外， 插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。
当发生缺失时，除肽链长度发生改变外， 缺失点以后的氨基酸一般都会发生变化。
精品课件 通过转录仍然是合成同种氨基酸的密码子，
跟踪训练一
赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、 CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突 变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响