人教版全国2生物新高考名师指点：必修二 基因突变与基因重组
新人教版高中生物必修2基因突变和基因重组名师精选教案
基因突变和基因重组一、知识结构基因突变的实例—→基因突变的概念原因基因突变和基因重组基因突变的原因和特点特点原因意义基因重组意义二、教学目标1．举例说明基因突变的特点和原因2．举例说出基因重组3．说出基因突变和基因重组的意义三、教学重点1．肺炎双球菌转化实验的原理和过程2．噬菌体侵染细菌实验的原理和过程四、教学难点1．基因突变的概念和特点2．基因突变的原因五、课时安排1课时六、教具准备课件七、教学过程：［导入］“一猪生九仔，连母十不同”，课件显示如图图片，让学生分析相关的遗传和变异现象，并分析变异性状中能否遗传给后代，从而总结出变异的类型，并提出可遗传变异的来源：不遗传的变异基因突变可遗传的变异基因重组染色体变异导入本章内容：基因突变及其他变异，进一步提出本节的学习目标：基因突变和基因重组。
［新课］一、基因突变的实例1．实例——镰刀型细胞贫血症播放视频《镰刀型细胞贫血症简介》。
从血红蛋白分子结构分析病因（课件显示血红蛋白分子的区别）：提出问题：为什么血红蛋白分子结构中的一个氨基酸会改变呢，从基因表达过程分析造成这种变化的最可能原因是什么？（生答：基因结构发生变化）学生思考教材81页《思考与讨论》中的相关问题。
学生完善图解。
提出问题：DNA分子的碱基对除了发生替换外，碱基对还有什么变化会使性状发生改变？（增添、缺失）2．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，叫做基因突变。
◇基因突变概念的理解：3．讨论下列问题：（1）基因突变发生在什么时期？（2）基因突变的结果是什么？（3）基因突变是一种可遗传变异，是不是一定能够遗传给后代？学生讨论，回答，总结如下：（1）基因突变发生在间期DNA复制时（有丝分裂和减数第一次分裂间期）（2）基因突变的结果是产生新的等位基因（3）发生在生殖细胞内：可以遗传给后代一般不能遗传发生在体细胞内可通过无性繁殖遗传可能发展为癌细胞二、基因突变的原因和特点学生自学，思考并在学案上完成下列问题基因突变是如何产生的？基因突变有哪些特点？你是怎么理解的？基因突变有什么意义？师生共同总结如下：物理因素：损伤细胞内的DNA外因化学因素：改变核酸的碱基1．基因突变的原因生物因素：病毒DNA损伤宿主细胞的DNA内因：DNA复制出错自发产生突变2．基因突变的特点基因突变举例，说明上述特点：白化病白化苗六指3．基因突变的意义基因突变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。
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增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
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替
换
┯┯┯┯ ＡＧＴＣ ＴＣＡＧ ┷┷┷┷
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生物界中的变异现象
不 遗 传 变 异
干旱 水肥充足
可 遗 传 变 异
生物的变异
不遗传的变异 环境条件改变引起的
类型
基因重组
可遗传的变异 基因突变
遗传物质改变引起的
染色体变异
思考：1.人工割成的双眼皮会遗传给后代吗？
2.血友病女患者经改造造血干细胞后被治 好，以后她生的儿子会患血友病吗？
第一节 《基因突变和基因重组》
什么意义（有利还是有害） ? 3．自然环境会选择哪些个体生存下来？
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4、发生基因突变的基因与原来基因相同吗？ 实质：产生新基因 5、基因突变发生在细胞分裂的那一时期？ 有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
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2、DNA碱基对的改变是否一定会引起蛋白质 性状的改变？
TGTCT
DNA
基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版必修2
基因的自由组合
发生时期：减I后期 现象：非同源染色体自由组合 结果：非等位基因自由组合
(4)基因重组的意义
是生物变异的来源之一 对生物的进化具有重要的意义。
小结：基因突变与基因重组的比较
本质
发生 时间 原因
基因突变
基因结构改变，产生 新基因、可能会产生新性状
分裂间期
自然突变、诱发突变
基因重组
不同基因的重新组合，产生新 的基因型，使不同性状重新组合
个基因的分布状况，图中I、Ⅱ为无遗传效应的序列。
下列有关叙述正确的是
D
A．a、b、c基因之间一定能发生交叉互换 B．Ⅱ中发生碱基对的增添属于基因突变 C．a、b、c基因都能在该植物叶肉细胞中表达 D．a、b、c都是具有遗传效应的DNA片段
➢课后作业
师说小册子：检测案15
(4)基因突变对表达产物的影响
碱基对 影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变
增添
大
缺失
大
插入前序列未影响，影响插入后序列 缺失前序列未影响，影响缺失后序列
思考：增添或缺失几个碱基时影响最小？ 增添或缺失3个或3的倍数个碱基时对蛋白质影响最小
(5)基因突变的遗传
结果：产生新的等位基因。 遗传特性：若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
若发生在体细胞中，一般不能遗传。可通过无性生
殖遗传。（p81）
人类体细胞中某些基因的突 变可能发展为癌细胞！！！
细胞的癌变
癌细胞转移
正常结肠上皮细胞 抑癌基因Ⅰ突变 原癌基因突变 抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ 突变
癌
(1)细胞癌变的原因
原癌基因
正常细胞中也存在
人教版教讲义学课件生物必修2基因突变和基因重组
(3)容易诱发基因突变并且提高突变频率的因素:
1.物理因素：X射线、紫外线、激光等。 2.化学因素：亚硝酸、碱基类似物质。 3.生物因素：病毒和某些细菌。
(二).基因突变的意义:
生物的性状是由基因控制的，新的性状 （变异）由新的基因控制，而新的基因主要 来自于基因突变。
基因突变是生物变异的根本原因，为生物 的进化提供了最初的原材料
精品
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过去有效的杀 虫药，为什么现在就 不起作用了呢？
你们大量使用 杀虫药，我们可是 兵多将广，变异类 型多着呢！
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
一. 生物变异的概述:
A. 概念: 生物的子代与亲代之间以及子代 各个体之间性状上的差异称为生物的变异。
（三）基因突变的特点：
1、生物界中普遍存在———普遍性 2、随时发生——随机性 3、自然情下突变的频率很低——低频性 4、多数对生物有害——多害少利性 5、突不定向的——不定向性
二、基因重组
（一）概念：基因重组指在生物体进行有性生殖的 过程中，控制不同性状的基因重新组合。
（二）类型：自由组合型 交叉互换型
只改变基因的内部结构，使一个基因变成
它的等位基因（A→a或a→A）。
返回
A A CC G A A T T GG C T T
改变
A T CC G A A T A GG C T T
A TT C C G A A T AA G G C T T
增添
A C CG A A T G GC T T
缺失
一般基因突变是自发进行的,但频率很低. 返回
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,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，引起溶血性贫血甚至造成死亡。
高中生物人教版必修二《5.1基因突变和基因重组》课件
②随机性: 个体发育的任何时期和部位。 ③不定向性：一个基因可以产生一个以上的等位基因。
④低频性: 自然界基因突变频率很低：大约105～108
个生殖细胞中，才有1个发生基因突变。 ⑤多害少利性：(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利。
思考与讨论： 3．基因突变能产生新的基因吗？
功能。
③发生隐性突变如AA→Aa,产生了一个隐性基因,传递给子代后,子代为
杂合子,则隐性性状不会出现。
隐性突变：A→a
显性突变：a→A
基因突变的结果：一个基因突变后产生的是它的等位基因
(二)基因突变发生的时间？ Why？ 分裂间期—— DNA复制时 因为DNA复制时会解旋,DNA结构不稳定,容易发生基因突 变。
夏季涂抹防晒霜 青少年少上网，少用手机 不喝反复烧开的水 少吃烧烤和油炸食品 接种乙肝疫苗
生物因素 物理因素
化学因素
[探究] （四）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
A.有丝分裂间期 体细胞
B.减数第一次分裂前的间期 生殖细胞
【思考与讨论】
2.基因突变形成的性状能否遗传？怎样遗传？ ①如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，
一般只影响当代，不能遗传 ②如果基因突变发生在减数第一次分裂前的间期
则遵循遗传规律随配子传递给后代
(1)基因突变发生在体细胞中,并非完全不能传递给后代,如植物可以通 过无性繁殖传递给后代。 (2)若原癌基因和抑癌基因发生突变,可能发展成为癌细胞。
有人认为，自然条件下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物 体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的 看法正确吗？为什么？ 这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低 的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看， 在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意义。因此，基因突变能够为生物进 化提供原材料。
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资料1：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，
当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强， 叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
甘蓝
拉萨
北京
3.5kg 3.5kg 7kg 思考:上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象 的发生？
区 别
减数分裂中，同源染色体非 姐妹染色单体间交叉互换或 非同源染色体之间的自由组 合
有丝分裂间期和减数第一 减数第一次分裂的四分体时 次分裂间期 期和减数第一次分裂后期
不同个体之间的杂交，有性 外界条件剧变和内外因素 条件 生殖过程中的减数分裂和受 的相互作用 精作用
项 目
意义
基因突变
基因重组
新基因产生的途径，生物 是生物产生变异的来源之 变异的根本来源，也是生 一，是生物进化的重要因 物进化的原材料 素之一 通过诱变育种培育新品种 通过杂交育种，使性状重 组，可培育优良品种 非常普遍，产生的变异类 型多 只适用于真核生物有性生 殖的细胞核遗传
1、生物变异的根本来源是 D A．基因重组 B．染色体数目变异 C．染色体结构变异 D．基因突变
2、基因重组发生在 A A．减数分裂形成配子的过程中 B．受精作用形成受精卵的过程中 C．有丝分裂形成子细胞的过程中 D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
3、某自花传粉植物连续几代开红花，一 次开出一朵白花，白花的后代全开白花， 其原因是 A．基因突变 B．基因重组 A C．基因分离 D．环境影响 4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患 者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C C.基因突变 D.基因重组
基因重组 “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?
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基因突变的特点
植物的个体发育
受精卵
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
性成熟的植株
基可因发生突在变个体的发特育的点任2何：时期，
生物体的任何随部机位。性可以发生在细
胞内的不同DNA分子上、同一
DNA分子的不同部位。
基因突变的特点
灰 老 鼠
基因突变的特点3： 不定向性
基因突变的特点
灰 老 鼠
基因突变的特点3： 不定向性
控制不同性状的基因 的重新组合，不产生 新基因
产生新的基因型
有性生殖过程
生物变异的根本来源， 生物进化的原材料
生物变异的来源之一， 形成生物多样性的重 要原因
突变频率低，但在生 物界普遍存在
有开红花，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
增添
ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ
（d1）
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺失
┷┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
（d2）
（D）
替换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ
（d3）
┷┷┷┷
基因突变是指由于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。
基因突变的时间、实质:
(1)时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期， DNA分子复制过程中。 (2)基因突变的实质及结果：
二、基因突变的原因与特点
1.基因突变的原因 ：
外因 ：
物理因素：X射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素：病毒、某些细菌等 内因 ：自然条件下DNA偶尔复制错误
基因突变的特点
从以下图片，你能归纳出基因突变
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前言：
既然遗传物质能够稳定地传给后代， 后代为什么会与亲代有一定差别？基因的 自由组合会使后代产生变异。那么，在生 物的繁殖过程中，基因本身会不会改变？ 染色体的整体和局部会不会增加或减少呢？
人类自古以来就面临着遗传病的困扰。 遗传病产生的原因是什么？怎样防治遗传 病？人类基因组计划将帮助人们在基因水 平上认识和防治各种遗传病，使人类更好 地把握自己的命运。
与
生
态
破
坏
引起突变的原因-----人类史上的灾难
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。
生物界中的变异现象
生物界中的变异现象
思考：
变异可以有哪几种可能？ 基因水平的改变、染色体水平的改变、环境引起的改变 基因水平的改变又有哪几种可能呢？ 基因突变和基因重组 基因突变又有哪几种可能？ 碱基替换、碱基增添、碱基缺失
生物的 变异
能遗传的变异：遗传物质变化引起的。 （基因和染色体的改变）
果。因此在形态和内部结构上具有一定的适应性，
而突变却打破这种协调关系，干扰了内部生理活动。
所以，突变对生物生存不利，表现在生活力、可育
性下降，如：白化病、血友病、色盲病等。
有利性：昆虫的抗药性、抗AIDS基因等。
（5）基因突变是不定向的。
是生物变异的主要来源、 是生物进化的主要因素。
二、基因突变的原因：
人类几种病变基因发生的次数
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第19讲基因突变与基因重组
考纲、考情——知考向核心素养——提考能
最新考纲1.基因突变的特征和
原因(Ⅱ)
2.基因重组及其意义
(Ⅱ)
生命
观念
基因突变、基因重组与生物体性状
改变的内在关系
全国卷考情2018·全国卷Ⅰ(6)、
2016·全国卷Ⅲ(2)、
2016·全国卷Ⅲ(32)
科学
思维
归纳比较可遗传变异的类型及特
点
科学
探究
突变显、隐性判断的遗传实验设计
1
考点一基因突变
1.基因突变的实例镰刀型细胞贫血症
(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。
基因突变一般发生在a(填字母)过程中。
2
3
(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====T A 突变成=====A T 。
2.基因突变的概念
DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失→基因结构的改变。
3.基因突变发生时间
主要发生在DNA 复制时(有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期)，也可因外来因素影响而随机发生。
4.诱发基因突变的因素(连线)
答案 (1)—C —Ⅱ (2)—A —Ⅲ (3)—B —Ⅰ
5.基因突变的特点
6.基因突变的结果和意义
教材VS高考
1.高考重组判断正误
(1)有害突变不能成为生物进化的原材料(2018·江苏卷，4B)( )
(2)用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色观察核酸分布所用核心技术相同(2016·全国卷Ⅲ，2C)( )
(3)某二倍体植物染色体上的等位基因B1突变为B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的(2013·海南卷，22A改编)( )
4
(4)在诱导菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生基因突变与基因重组(2013·四川卷，1C)( )
提示(1)×无论基因突变是有利还是有害，均会改变基因频率，为生物进化提供原始材料。
(2)×前者应用诱变育种技术，后者应用染色剂着色技术。
(3)√(4)√
2.教材·拓展·拾遗
(1)(教材P81“交叉改编”)为什么夏天外出人们常涂防晒霜，做X射线透视的医务人员为何要穿防护衣？
提示因为紫外线、X射线均会诱发基因突变，从而诱发癌变，故有必要做“防护”。
(2)(P82“批判性思维”改编)有人认为自然条件下基因突变率很低，且大多有害，故不会为生物进化提供原材料，这是否正确？
提示不正确对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。
然而，一个种群往往是由许多个体组成的，就整个种群来看，在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意义。
因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
5。