2015-2016高中生物 第5章 基因突变和其他变异 第1节 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2
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(完整版)第5章基因突变及其他变异
1- 第5章基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组
【课标定位】 1. 简述基因突变的概念、特点及意义。 2. 阐述基因重组的来源及其重要意义。 【教材回归】 进行有性生殖的生物，在通过减数分裂形成配子的过程中要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代之间的遗传信息保持一致。但类似抄错句子一样的错误依然会发生。 一、基因突变 一）实例分析——镰刀型细胞贫血症
病征 患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状,这样的红细胞容易破裂而使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡 直接病因 在组成患者血红蛋白分子的多肽链上， 一个氨基酸被替换: 谷氨酸—缬氨酸 控制合成血红蛋白分子的DNA上一个碱基对的改变:T-A —A—T 红细胞形状 O t t
病 蛋白质 正常 异常 因 根本病因 氨基酸 t
谷氨酸 t
缬氨酸t
mRNA GAA GUA
DNA CTT突变 亠CAT
GAA GTA 特别提示：
①镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。 ② 除了碱基的替换可导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质发生改变以外。编码蛋白质的DNA发生碱基的增添或缺失也会导致蛋白质结构的改变，从而引起生物性状的改变。 （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叫做基因突变。 特别提示： 基因突变既可发生在配子中,也可发生在体细胞中。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。但有些植物体细胞中发生的基因突变可通过无性繁殖进行传递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能使其发展为癌细胞。 （三）基因突变的原因和特点 1. 基因突变的原因 （1）外因——外界因素的诱发 易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线以及其他辐射能损伤细胞内的DNA分子；亚硝酸和碱基类似物等能改变核酸的碱基组成；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA分子等。 （2）内因——DNA分子复制时出错 由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。 绵阳外国语学校高中生物备课组 -2- 2. 基因突变的特点
高中生物第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组一等奖公开课ppt课件
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．氨基酸与密码子 一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可能对应一 种或多种密码子。 4．变异 (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)可遗传的变异：由遗传物质决定，能够遗传给后代。
(3)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。
二、课标要求 1．识记基因突变的概念。 2．理解基因突变的特点。 3．举例说出基因重组的类型。 4．知道基因突变、基因重组的意义。
一、自主初探 1．基因突变的实例(阅读P80－81) (1)基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症 ①症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为 __镰__刀___状，易发生红细胞破裂，使人患溶血性贫血。 ②病因图解和特点：
2．基因突变的不定向性
图中基因A可以突变成a1、a2、a3，它们之间也可以相 互突变，并互称为等位基因。
探究二 基因重组 二、疑问探究 1．谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这主要 原因是什么？ 提示 生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重 组造成的。 2．下列两种现象产生的原因是否属于基因重组并分析 原因。①高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎豌豆。②黄色 圆粒豌豆自交后代中出现黄圆、黄皱、绿圆和绿皱豌豆。
三、新知破解 1．基因重组图解
2．基因突变和基因重组 基因突变
变异 基因分子结构发生改变
本质
基因重组 原有基因的重新组合
发生 通常在有丝分裂间期和减 减数第一次分裂四分体时 时间 数第一次分裂前的间期 期和减数第一次分裂后期
《基因突变和基因重组》基因突变及其他变异PPT
上和同一个DNA分子的不同部位，这体现了基因突变的不定向性( × )
解析 题述体现了基因突变的随机性。 (3)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，这体现了基因
突变的随机性( × )
解析 题基因突变易发生在什么时期？为什么易发生在该时期？ 提示 基因突变易发生在细胞分裂前的间期。因为DNA复制时，先解旋为单链，单 链DNA的稳定性会大大降低，极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变。
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
课标要求
1.阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。 2.说出细胞癌变和基因突变的关系。 3.简述基因重组的概念、类型及意义。
素养要求
1.生命观念：结构与功能观，理解基因突变和基因重组引发的可遗传变异。 2.社会责任：基于对癌变机理的了解，积极宣传癌症的预防与治疗。
正误判断 ·矫正易混易错
(1)下图表示双链DNA分子上的若干片段，请据图判断：
基因1 非基因片段 基因2
①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作
基因突变( × ) ②基因突变改变了基因的数量和位置( × ) ③基因突变的结果一定是产生等位基因( × ) ④基因突变在显微镜下不可见( √ ) (2)癌细胞表面糖蛋白减少，使得细胞容易扩散并无限增殖( × )
3.基因突变可改变生物性状的原因： (1)_肽__链__不__能__合__成___。 (2)_肽__链__延__长___。 (3)_肽__链__缩__短___。 (4)_肽__链__中__氨__基__酸__改__变__，__导__致__蛋__白__质__的__功__能__改__变___。
4.基因突变不一定导致生物性状改变的原因： (1)_基__因__突__变__可__能__发__生__在__非__编__码__蛋__白__质__的__脱__氧__核__苷__酸__序__列__中___。 (2)_基__因__突__变__后__形__成__的__密__码__子__与__原__密__码__子__决__定__的__是__同__一__种__氨__基__酸___。 (3)_基__因__突__变__若__为__隐__性__突__变__，__如__A__A_→__A__a，__不__会__导__致__性__状__的__改__变___。 (4)_改__变__蛋__白__质__中__个__别__氨__基__酸__，__但__蛋__白__质__的__功__能__不__变___。
解析 题述体现了基因突变的随机性。 (3)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，这体现了基因
突变的随机性( × )
解析 题基因突变易发生在什么时期？为什么易发生在该时期？ 提示 基因突变易发生在细胞分裂前的间期。因为DNA复制时，先解旋为单链，单 链DNA的稳定性会大大降低，极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变。
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
课标要求
1.阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。 2.说出细胞癌变和基因突变的关系。 3.简述基因重组的概念、类型及意义。
素养要求
1.生命观念：结构与功能观，理解基因突变和基因重组引发的可遗传变异。 2.社会责任：基于对癌变机理的了解，积极宣传癌症的预防与治疗。
正误判断 ·矫正易混易错
(1)下图表示双链DNA分子上的若干片段，请据图判断：
基因1 非基因片段 基因2
①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作
基因突变( × ) ②基因突变改变了基因的数量和位置( × ) ③基因突变的结果一定是产生等位基因( × ) ④基因突变在显微镜下不可见( √ ) (2)癌细胞表面糖蛋白减少，使得细胞容易扩散并无限增殖( × )
3.基因突变可改变生物性状的原因： (1)_肽__链__不__能__合__成___。 (2)_肽__链__延__长___。 (3)_肽__链__缩__短___。 (4)_肽__链__中__氨__基__酸__改__变__，__导__致__蛋__白__质__的__功__能__改__变___。
4.基因突变不一定导致生物性状改变的原因： (1)_基__因__突__变__可__能__发__生__在__非__编__码__蛋__白__质__的__脱__氧__核__苷__酸__序__列__中___。 (2)_基__因__突__变__后__形__成__的__密__码__子__与__原__密__码__子__决__定__的__是__同__一__种__氨__基__酸___。 (3)_基__因__突__变__若__为__隐__性__突__变__，__如__A__A_→__A__a，__不__会__导__致__性__状__的__改__变___。 (4)_改__变__蛋__白__质__中__个__别__氨__基__酸__，__但__蛋__白__质__的__功__能__不__变___。
高中生物《《基因突变和基因重组》课件ppt
（2）交叉互换：同源染色体非姐妹染色 单体间发生等位基因的交叉互换。
（三） 基因重组的特点
非常丰富
人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由 组合定律的计算，一位父亲可能产生多少种染 色体组成不同的精子？那母亲产生的卵细胞呢？
223
223
不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个 所有基因完全相同的个体，子女的数量至少要 是多少？
TAAGGC
（二）、基因突变的概念:
指发生在基因水平上的变异,是由于 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变， 而引起的基因结构的改变。
发生基因突变的基因与原来基因相同吗？
本质：产生新基因
思考？
（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？
（2）基因突变发生在细胞分裂的那一时期？ 其 期主实 和要基 生是因 物有突 体丝变的分可任裂以何间发细期生胞或在减生数物第个一体次发分育裂的间任期何时
（改变）
+ 环境条件
（改变）
可遗传的变异
（如：色盲）
诱因 基因突变 来源 染色体变异
基因重组
材料一
美国哈佛大学医学院的研究人员在最新一期 的《科学》杂志发表研究报告说，他们发现基因突变
会 什引起么儿童是患上基白血因病。突变？
材料二
基因突变是怎样引起的？ 许多红发人带有使他们易患皮肤癌的基因突 变，人们凭经验知道大多数红发和白皮肤的人易于被
ＧUU ┷┷┷
缬氨酸
ATCCG TAGGC
（正常）
AACCG 替换 TTGGC 性状可
能改变
A CCG 缺失
T GGC
性状
一定
改变 ATTCCG 增添
TAAGGC
DNA mRNA
GAA 突变 GTA
（三） 基因重组的特点
非常丰富
人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由 组合定律的计算，一位父亲可能产生多少种染 色体组成不同的精子？那母亲产生的卵细胞呢？
223
223
不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个 所有基因完全相同的个体，子女的数量至少要 是多少？
TAAGGC
（二）、基因突变的概念:
指发生在基因水平上的变异,是由于 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变， 而引起的基因结构的改变。
发生基因突变的基因与原来基因相同吗？
本质：产生新基因
思考？
（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？
（2）基因突变发生在细胞分裂的那一时期？ 其 期主实 和要基 生是因 物有突 体丝变的分可任裂以何间发细期生胞或在减生数物第个一体次发分育裂的间任期何时
（改变）
+ 环境条件
（改变）
可遗传的变异
（如：色盲）
诱因 基因突变 来源 染色体变异
基因重组
材料一
美国哈佛大学医学院的研究人员在最新一期 的《科学》杂志发表研究报告说，他们发现基因突变
会 什引起么儿童是患上基白血因病。突变？
材料二
基因突变是怎样引起的？ 许多红发人带有使他们易患皮肤癌的基因突 变，人们凭经验知道大多数红发和白皮肤的人易于被
ＧUU ┷┷┷
缬氨酸
ATCCG TAGGC
（正常）
AACCG 替换 TTGGC 性状可
能改变
A CCG 缺失
T GGC
性状
一定
改变 ATTCCG 增添
TAAGGC
DNA mRNA
GAA 突变 GTA
高考生物一轮总复习 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组课件
12/9/20ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
与基因突变有关的四个知识点 (1)细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA 复制时，DNA 分子 双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。 (2)细胞癌变：癌细胞是原癌基因和抑癌基因发生基因突变 所致。 (3)生物育种：诱变育种是利用基因突变的原理进行的。 (4)生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。
答案：D
12/9/2021
2．下列关于基因突变的叙述，不正确的是(
)
A．基因突变可以发生在个体发育的任何时期
B．等位基因的产生是基因突变的结果
C．基因突变一定产生等位基因
D．DNA 中碱基对替换不一定发生基因突变
解析：基因突变指 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失
或替换引起基因结构的改变。基因突变是随机的，可以发生在
个体发育的任何时期。原核生物没有同源染色体，所以没有等
位基因。等位基因的产生是基因突变的结果。DNA 中非基因片 段的碱基对替换不会引起基因突变。
答案：C
12/9/2021
3．(2017 年福建宁德质检)豌豆种子的圆粒基因 R1 插入一
段 DNA 序列形成基因 R2。下列叙述正确的是(
)
A．显微镜下可观察到 R2 的长度较 R1 长
12/9/2021
第1节 基因突变和基因重组
12/9/2021
一、 基因突变
1．实例
病症
镰刀型细胞贫血症
症状 红细胞呈_镰__刀___状，易破裂，使人患溶血性贫血
直接原因 血红蛋白多肽链上一个_谷_氨__酸__被__缬__氨_酸___替换
血红蛋白基因(DNA)上__一_对__碱_基____被替换， 即由 根本原因
12/9/2021
与基因突变有关的四个知识点 (1)细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA 复制时，DNA 分子 双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。 (2)细胞癌变：癌细胞是原癌基因和抑癌基因发生基因突变 所致。 (3)生物育种：诱变育种是利用基因突变的原理进行的。 (4)生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。
答案：D
12/9/2021
2．下列关于基因突变的叙述，不正确的是(
)
A．基因突变可以发生在个体发育的任何时期
B．等位基因的产生是基因突变的结果
C．基因突变一定产生等位基因
D．DNA 中碱基对替换不一定发生基因突变
解析：基因突变指 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失
或替换引起基因结构的改变。基因突变是随机的，可以发生在
个体发育的任何时期。原核生物没有同源染色体，所以没有等
位基因。等位基因的产生是基因突变的结果。DNA 中非基因片 段的碱基对替换不会引起基因突变。
答案：C
12/9/2021
3．(2017 年福建宁德质检)豌豆种子的圆粒基因 R1 插入一
段 DNA 序列形成基因 R2。下列叙述正确的是(
)
A．显微镜下可观察到 R2 的长度较 R1 长
12/9/2021
第1节 基因突变和基因重组
12/9/2021
一、 基因突变
1．实例
病症
镰刀型细胞贫血症
症状 红细胞呈_镰__刀___状，易破裂，使人患溶血性贫血
直接原因 血红蛋白多肽链上一个_谷_氨__酸__被__缬__氨_酸___替换
血红蛋白基因(DNA)上__一_对__碱_基____被替换， 即由 根本原因
12/9/2021
高中生物第五章 第1节 基因突变与基因重组优秀课件
一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？一
位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？
都为223种
2、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组
成？组成具有 多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受 精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一 双亲的后代必然呈现多样性.
碱基对替换
A T C C G C ··· A T T C G C ··· DNA T A G G C G ··· T A A G C G ···
mRNA A U C C G C ··· A U U C G C···
异亮氨酸 精氨酸
异亮氨酸 精氨酸
正常
碱基对缺失
DNA
A T
T A
C G
C G
G C
C ··· G ···
【意义】
有助于物种在一个无法预测将会发生什么变化 的环境中生存。因此，基因重组是生物变异的 重要来源，对生物的进化也具有重要的意义。
基因突变和基因重组
比较项目
基因突变
基因重组
本质
碱基对的增添、缺 失或替换引起的基 因结构的改变
控制不同性状的基因 的重新组合，不产生 新基因
结果
产生新基因
产生新的基因型
基因突变的因素
物理因素 X射线、紫外线等 化学因素 亚硝酸、碱基类似物等 生物因素 某些病毒的遗传物质等
提高 突变 频率
为什么在强烈的日光下要注意防晒？ 为什么做X射线透视的医务人员要穿防护衣？
基因突变有什么特点？
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
位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？
都为223种
2、可能组成的受精卵有多少种不同的染色体组
成？组成具有 多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受 精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一 双亲的后代必然呈现多样性.
碱基对替换
A T C C G C ··· A T T C G C ··· DNA T A G G C G ··· T A A G C G ···
mRNA A U C C G C ··· A U U C G C···
异亮氨酸 精氨酸
异亮氨酸 精氨酸
正常
碱基对缺失
DNA
A T
T A
C G
C G
G C
C ··· G ···
【意义】
有助于物种在一个无法预测将会发生什么变化 的环境中生存。因此，基因重组是生物变异的 重要来源，对生物的进化也具有重要的意义。
基因突变和基因重组
比较项目
基因突变
基因重组
本质
碱基对的增添、缺 失或替换引起的基 因结构的改变
控制不同性状的基因 的重新组合，不产生 新基因
结果
产生新基因
产生新的基因型
基因突变的因素
物理因素 X射线、紫外线等 化学因素 亚硝酸、碱基类似物等 生物因素 某些病毒的遗传物质等
提高 突变 频率
为什么在强烈的日光下要注意防晒？ 为什么做X射线透视的医务人员要穿防护衣？
基因突变有什么特点？
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
高考生物 第5章 第1节 基因突变和基因重组课件
(4)若题目中有××分裂××时期提示，如减Ⅰ前期造 成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。
[师说·一语破天机] 本考点是历年高考命题的重点，考查形式多以选择题为 主，近几年高考试题常结合细胞分裂中DNA与染色体行为、基
因工程、育种技术等进行综合命题，以便考查考生对知识的综
合分析能力和灵活运用能力。
变)，故基因突变引起基因“质”的改变，却没有引起其数量和 位置的改变。
1.
教材81页[思考与讨论]中，明确该病的直接原因
T A ——血红蛋白异常，根本原因——=====替换成=====。 A T 2. 教材83页[思考与讨论]中，计算精子类型223种，卵
细胞类型223种，则保证两个完全相同的个体子女数至少 223×223＋1＝246＋1。
2. 基因突变与基因重组的区别和联系
项目
发生 时间 发生 原因 适用 范围
基因突变
基因重组
有丝分裂间期、减数第一 减数第一次分裂 次分裂前的间期
减数第一次分裂过程 在一定外界或内部因素作 中，同源染色体的非姐 用下，DNA分子中发生碱 妹染色单体交叉互换， 基对的替换、增添和缺 或非同源染色体上非等 失，引起基因结构的改变 位基因的自由组合
们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温至25℃培养。
不料培养的第 7 天停电，空调停用一天，也未采取别的降温措 施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇 ( 有雌有 雄 )。
实验过程：让培养的成虫中的残翅果蝇相互交配并将这些 残翅果蝇繁殖的幼虫在25℃下培养。
实验结果一：后代全部是长翅；
所有生物都可以发生 只适用于真核生物有性 生殖细胞核遗传
项目 应用 种类 结果
基因突变 通过诱变育种培育新品种 ①自然突变②人工诱变