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)
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人教新课标高中生物必修二 5.1基因突变和基因重组 课件 (共31张PPT)
根本 原因 _____ T 替 A A 换 T
2、如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（ C ） A.控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换 都会引起贫血症 B.②过程是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应该是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
第5章基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组
(一轮复习)
第1节 基因突变和基因重组
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
生物亲、子代间或子代个体间 生物的变异指________________________ 存在性状差异的 ____________________ 现象。 生物的表现型（性状）受哪些因素的影响？ 表现型（性状）=基因型+环境条件 生物变异的类型包括:可遗传变异 和不可遗传变异
mRNA
互动探究：3、碱基对缺失时，对氨基酸的 影响大还是小？
影响大，缺失 位置前不影响， 影响缺失位置 后的序列。
氨基酸
· · ·A C C G C· · · 苏氨酸 丙氨酸
基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物的影响： 类型 替换 影响 范围 小 对氨基酸的影响 只改变1个氨基酸或不改变 插入位置前不影响，影响插入位置后 的序列
病因是什么？
正常
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
蛋白质
氨基酸 mRNA
正常
谷氨酸
异常
缬氨酸 直接 原因 _____
谷氨酸→缬氨酸
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
【公开课】基因突变和基因重组+课件高一下学期生物人教版(2019)必修2
第五章基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
(不可遗传的变异)
生物变异 类型判断
关键:
遗传物质 是否改变
生
遗传物质未发生改变
物 (改变) 的 表型 =
基因型 +
变 （改变）
（改变）
异
遗传物质发生改变
（可遗传的变异）
(改变)
环境
基因突变 基因重组
染色体变异
▲注意：基因中碱基序列不发生改变， 有时候也可通过表观遗传影响下一代。
食
结直肠癌
结
胰腺癌
胰
乳腺癌
白
神经系统癌
脑
白血病
淋
宫颈癌
2019年全国男性主要恶性肿瘤死亡
前十位排名
01 基因突变的实例 任务四：阅读教材P82，思考并完成“思考·讨论”
实例2：细胞的癌变
中的3个问题
思考·讨论
结肠癌发生的原因
结肠癌是一种常见 的消化道恶性肿瘤。 右图是解释结肠癌 发生的简化模型， 请观察并回答问题。
致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选 择健康的生活方式，请思考致癌因子有哪些？（外因）
一、基因突变的实例 实例二：细胞的癌变 预防为主——保持健康饮食，良好生活习惯
食物中的防癌物质：
①大豆、动物肝脏——含有的大量维生素A； ②蔬菜水果——富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素； ③绿茶——富含多元酚
ATCTCTGCC ATTCTCTGCC A CTCTGCC TAGAGACGG TAAGAGACCG T GAGACGG
(一个正常基因片段)
AUCUCUGCC
异亮-丝-丙
AUU异亮氨酸，CUC亮氨酸，UGG色氨酸，ACU苏氨酸，CUG亮氨酸
第1节 基因突变和基因重组
(不可遗传的变异)
生物变异 类型判断
关键:
遗传物质 是否改变
生
遗传物质未发生改变
物 (改变) 的 表型 =
基因型 +
变 （改变）
（改变）
异
遗传物质发生改变
（可遗传的变异）
(改变)
环境
基因突变 基因重组
染色体变异
▲注意：基因中碱基序列不发生改变， 有时候也可通过表观遗传影响下一代。
食
结直肠癌
结
胰腺癌
胰
乳腺癌
白
神经系统癌
脑
白血病
淋
宫颈癌
2019年全国男性主要恶性肿瘤死亡
前十位排名
01 基因突变的实例 任务四：阅读教材P82，思考并完成“思考·讨论”
实例2：细胞的癌变
中的3个问题
思考·讨论
结肠癌发生的原因
结肠癌是一种常见 的消化道恶性肿瘤。 右图是解释结肠癌 发生的简化模型， 请观察并回答问题。
致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选 择健康的生活方式，请思考致癌因子有哪些？（外因）
一、基因突变的实例 实例二：细胞的癌变 预防为主——保持健康饮食，良好生活习惯
食物中的防癌物质：
①大豆、动物肝脏——含有的大量维生素A； ②蔬菜水果——富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素； ③绿茶——富含多元酚
ATCTCTGCC ATTCTCTGCC A CTCTGCC TAGAGACGG TAAGAGACCG T GAGACGG
(一个正常基因片段)
AUCUCUGCC
异亮-丝-丙
AUU异亮氨酸，CUC亮氨酸，UGG色氨酸，ACU苏氨酸，CUG亮氨酸
5.1 基因突变和基因重组(第2课时)高一生物下学期课件(2019人教版必修2)
回归课本探新知
3.基因重组的意义
任务三：阅读课本84页第二段，明确基因重组的意义
杂合子
有性生殖 基因 减数分裂 重组
导致
产生配子 的多样性
产生 新基因型 后代
产生
新性状组合 （变异）
更适应环境 对生物进化有重要意义 生物进化
更不适应环境 被淘汰
回归课本探新知
任务四：小组合作讨论以下问题 有丝分裂和受精作用过程中是否会发生基因重组？ 什么生物才能发生基因重组？ 基因重组的本质是什么？ 基因型为 Aa的个体在减数分裂过程中会不会发生基因重组？为什么？
回归课本探新知
任务五：比较基因突变与基因重组
比较项目
基因突变
定义
碱基对的替换、增添或缺失引起 的基因碱基序列的改变
基因重组
有性生殖过程中，控制不同性状的 基因重新组合
时期 分裂前的间期、DNA复制时
减数分裂Ⅰ前期、后期
类型 结果 意义
自发突变、诱发突变
产生新的基因 生物变异的根本来源 生物进化的原材料
基因突变和基因重组在育种中的应用
(二)、基因重组的应用—
任务七：小组合作写出培育过程
假如水稻的高杆（D）对矮杆 （d ）为显性，抗稻瘟病（T）对易感 稻瘟病（t）为显性，控制两对性 状的基因独立遗传。现用一个纯合 易感稻瘟病的矮杆品种（抗倒伏） 与一个纯合抗稻瘟病的高杆品种 （易倒伏）杂交，如何培育既抗倒 伏又抗病类型呢？
理生物，使生物发生基因突变，创造人类需要的生物新品种。
基因突变和基因重组在育种中的应用
2、特点 优点
① 提高突变频率，加速育种进程 ② 产生新基因和基因型，大幅度地改良某些性状 ③ 获得前所未有的新性状
缺点 ① 突变具有不定向性，有利变异少 ②要大量处理实验材料
2019-人教版生物必修二第五章基因突变和基因重组精品课件(共46张PPT)-文档资料
pyez
现有纯合的高秆抗锈病小麦（DDTT） 和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果 你是育种工作者，你应该怎样操作才能 得到矮秆抗病（ddTT）的优良品种？
杂交 Ｐ
高抗 DDTT
矮不抗 ddtt
自交 F1
高抗 DdTt 假如从播种到收获种子
选优
F2
要一年，那么培育出一 9高抗个能稳3高定不遗抗传的纯3矮种抗矮
多数有害,少数有利 ⑤不定向性： 一个基因可以产生一个以上的
等位基因
pyez
(四)基因突变发生的时间？ Why？
细胞周期中的分裂间期 A.有丝分裂间期 体细胞（一般不遗传给后代） B.减数第一次分裂前的间期 生殖细胞（可以遗传给后代）
pyez
(五)基因突变的原因 原因： 物理因素：紫外线、X射线损伤DNA 化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变
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 C
A.伴性遗传
B.常染色体遗传
C.基因突变
D.基因重组
5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输
给一个血型相同的正常人,将使正常人 B
A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病
2．基因重组： 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___
pyez
精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，
纯合子的 优良品种
现有纯合的高秆抗锈病小麦（DDTT） 和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果 你是育种工作者，你应该怎样操作才能 得到矮秆抗病（ddTT）的优良品种？
杂交 Ｐ
高抗 DDTT
矮不抗 ddtt
自交 F1
高抗 DdTt 假如从播种到收获种子
选优
F2
要一年，那么培育出一 9高抗个能稳3高定不遗抗传的纯3矮种抗矮
多数有害,少数有利 ⑤不定向性： 一个基因可以产生一个以上的
等位基因
pyez
(四)基因突变发生的时间？ Why？
细胞周期中的分裂间期 A.有丝分裂间期 体细胞（一般不遗传给后代） B.减数第一次分裂前的间期 生殖细胞（可以遗传给后代）
pyez
(五)基因突变的原因 原因： 物理因素：紫外线、X射线损伤DNA 化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变
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 C
A.伴性遗传
B.常染色体遗传
C.基因突变
D.基因重组
5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输
给一个血型相同的正常人,将使正常人 B
A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病
2．基因重组： 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___
pyez
精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，
纯合子的 优良品种
高中生物 5-1基因突变和基因重组课件 新人教版必修2
第四十页，共45页。
14．(16分)如下图为某植物种群(雌雄同花，自花受粉) 中甲植株的A基因和乙植株的B基因发生突变的过程。已 知A基因和B基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下 列问题。
第四十一页，共45页。
(1)简述上述两个基因发生突变的过程___________ _________________________________________________ _____________________________________________。
答案：B
第三十三页，共45页。
10．大丽花的红色(C)对白色(c)为显性，一株杂合的 大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一 朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突 变为c造成的( )
A．幼苗的体细胞 B．早期叶芽的体细胞 C．花芽分化时的细胞 D．杂合植株产生的性细胞
第三十四页，共45页。
思考讨论 1．基因突变概念中“基因结构的改变”的含义是指 什么？ 答案：指碱基对的数量或排列顺序的改变。
第七页，共45页。
2．DNA分子复制时为什么易发生基因突变？一般 发生在细胞分裂的什么时期？
答案：DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时 结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变， 从而使遗传信息改变。基因突变一般发生在有丝分裂间 期或减数第一次分裂前的间期。
第三十二页，共45页。
解析：本题比较新颖，学生要能够通过题目认识到 A和a均是A′通过基因突变而得到的A′的等位基因。一对 皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子(有中生 无)，所以地中海贫血症是一种显性遗传病。所以正常者 的基因型是aa或A′a，而其父母双方又是患者，所以父 母的基因型可能是Aa和Aa或Aa和AA′(杂合体)，所以这 对夫妻可能都是杂合子(体)。
14．(16分)如下图为某植物种群(雌雄同花，自花受粉) 中甲植株的A基因和乙植株的B基因发生突变的过程。已 知A基因和B基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下 列问题。
第四十一页，共45页。
(1)简述上述两个基因发生突变的过程___________ _________________________________________________ _____________________________________________。
答案：B
第三十三页，共45页。
10．大丽花的红色(C)对白色(c)为显性，一株杂合的 大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一 朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突 变为c造成的( )
A．幼苗的体细胞 B．早期叶芽的体细胞 C．花芽分化时的细胞 D．杂合植株产生的性细胞
第三十四页，共45页。
思考讨论 1．基因突变概念中“基因结构的改变”的含义是指 什么？ 答案：指碱基对的数量或排列顺序的改变。
第七页，共45页。
2．DNA分子复制时为什么易发生基因突变？一般 发生在细胞分裂的什么时期？
答案：DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时 结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变， 从而使遗传信息改变。基因突变一般发生在有丝分裂间 期或减数第一次分裂前的间期。
第三十二页，共45页。
解析：本题比较新颖，学生要能够通过题目认识到 A和a均是A′通过基因突变而得到的A′的等位基因。一对 皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子(有中生 无)，所以地中海贫血症是一种显性遗传病。所以正常者 的基因型是aa或A′a，而其父母双方又是患者，所以父 母的基因型可能是Aa和Aa或Aa和AA′(杂合体)，所以这 对夫妻可能都是杂合子(体)。
生物：5.1《基因突变和基因重组》PPT课件(新人教版-必修2)
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… －脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸 异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —… 脯氨酸－缬氨酸－
DNA mRNA 氨基酸 蛋白质
GAA 突变 CTT GAA 谷氨酸 正常
GTA CAT GUA 缬氨酸 异常
根本原因
直接原因
病因： 镰刀型细胞贫血症是由基因突变 基因突变引起的一 病因： 镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一
（二）、基因突变的概念: ）、基因突变的概念: 基因突变的概念 指发生在基因水平上 的变异,是由于DNA DNA分子 的变异,是由于DNA分子 中发生碱基对 增添、 碱基对的 中发生碱基对的增添、缺 改变， 失或改变，而引起的基因 结构的改变。 结构的改变。
（三）、基因突变的类型: ）、基因突变的类型: 基因突变的类型
体细胞 中可以发生基因突变 但一般不能传给后代） （但一般不能传给后代） B.减数第一次分裂间期 B.减数第一次分裂间期 生殖细胞中也可以发生基因突变 生殖细胞 中也可以发生基因突变 可以通过受精作用直接传给后代） （可以通过受精作用直接传给后代） 其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和 生物体的任何细胞；突变发生的时期越早， 生物体的任何细胞；突变发生的时期越早，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。 分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
(一)、基因突变的实例 一、
实例： 实例：镰刀型细胞贫血症
积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么? 积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么
圆饼型的红细胞
镰刀状的红细胞
镰刀型细胞贫血症的病因分析： 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？ 病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
人教版生物必修二5.1基因突变和基因重组课件(共21张PPT)
7、基因突变的意义：
⑴是生物变异的根本来源；
⑵为生物的进化提供了原始材料；
⑶是形成生物多样性的重要原因之一（新基因产 生的途径）
（有性生殖的生物） 三、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?
1、高等生物基因重组的类型：
③转基因（DNA重组技术）也可实现基 因重组。
中心法则：
DNA（基 ④ 因） ①
② ⑤
RNA
③
蛋白质 （性状）
第五章
第一节
基因突变和基因重组
生活中的遗传与变异
思考
1、什么是变异？
生物的子代和亲代 之间以及子代各个体之 间性状上的差异性。
2、变异是否都可以遗传给子代？
一、生物变异的类型：
二、基因突变的原因分析：
——实例：人类镰刀型细胞贫血症
2、基因重组的结果：
控制不同性状的基因重新组合，不产生 新基因，但可形成新的基因型。 3、基因重组的意义：
（1）通过有性生殖实现的基因重组，为生物变 异提供了极其丰富的来源； （2）是形成生物多样性的重要原因之一，对于 生物进化具有十分重要的意义。 基因突变和基因重组是属于分子水平的变异； 在显微镜下观察不到遗传物质已产生了变化。
ATTCCGTC TAAGGCAG
2、基因突变的时间：
通常发生于间期DNA复制过程中。 即DNA DNA时发生错误。 A.有丝分裂间期 ——体细胞 （但一般不能传给后代，也可以通过无 性繁殖方式传给后代） B.减数第一次分裂间期 ——生殖细胞 （可以通过受精作用随配子传给后代）
基因突变是否一定会引 起蛋白质（性状）的改变？
直接原因：一个 谷氨酸 被 缬氨酸 替换。 DNA的碱基序列发生了改变。（替换） 根本原因：