人教版高中生物必修二5.1 基因突变和基因重组 课件 (共43张PPT)
人教版高中生物必修第2册同步精品讲义 5.1 基因突变和基因重组(教师版)
第1页 共29页 第5章 基因突变及其他变异
5.1 基因突变和基因重组
1.通过对链状细胞贫血形成原因的分析，阐明基因天的概念。
2.通过讨论结肠癌发生的原因，说明癌变与基因突变的关系，提升远离致癌因子、选择健康的生活方式的社会责任感。
3.通过分析基因突变在生物进化的作用及基因突变在育种中作用，阐明基因突变产生的原因和基因突变的意义。
知识点01 链状细胞贫血
1．镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。
2.镰状细胞贫血发生的直接原因是血红蛋白分子中谷氨酸被缬氨酸替换，根本原因是控制血红蛋白合成的基因中碱基对T//A被替换为A//T。镰状细胞贫血是由于基因中的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的典例。如下图所示： 知识精讲 目标导航
第2页 共29页
提别提醒：
①患者镰状细胞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被替换为A//T。
DNA中发生的碱基的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。
用光学显微镜能观察到红细胞形状的变化，但用光学显微镜观察不到碱基对替换。
知识点02 基因突变
1.基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因中碱基序列的改变。
2.基因突变的原因：
基因突变可以是自发的也可以是诱发的。自发产生的基因突变型和诱发产生的基因突变型之间没有本质上的不同，所存在的仅仅是突变率的差异。基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变，诱发基因突变的原因主要有物理诱变、化学诱变和生物诱变三类。
提别提醒：
物理诱变主要是指各种射线，包括x射线、γ射线、α射线、β射线和中子等。当细胞内的染色体或DNA分子在射线的作用下产生电离和激发时，它们的结构就能够发生改变。另外电离辐射的能量可以被细胞内的水吸收，使水电离产生各种游离基团，游离基团作用于DNA分子，也会引起DNA分子结构的改变。
2019-2020年高中人教版生物必修二教学案：第五章 第1节 基因突变和基因重组(含答案)
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1 / 14 2019-2020年高中人教版生物必修二教学案：第五章 第1节
基因突变和基因重组(含答案)
一、基因突变的概念和实例
1．镰刀型细胞贫血症的病因[填图]
(1)图解：
2
2．基因突变的概念[填图]
1.基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式。
2．基因突变会引起基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。
3．诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。
4．基因突变具有普遍性、随机性、不定向性及低频性等特点。
5．基因突变可以产生新基因，而基因重组只能产生新的基因型。
6．基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交叉而互换两种类型。
7．基因突变是生物变异的根本来源，基因重组是生物变异的来源之一。 真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
2 / 14 3．基因突变对后代的影响
(1)发生在配子中的基因突变，将遵循遗传规律传递给后代。
(2)发生在体细胞中的基因突变，一般不能遗传给后代。
二、基因突变的原因、特点和意义
1．原因
(1)外因 物理因素：紫外线、X射线及其他辐射化学因素：亚硝酸、碱基类似物等生物因素：某些病毒的遗传物质
(2)内因：DNA复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。
2．特点[填图]
3．意义
(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)生物进化的原始材料。
三、基因重组
1．概念
2．类型[填表]
类型 发生时期 实质
自由组
合型 减数第一次分裂后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
交叉互 减数第一次分裂前期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体交换 真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
3 / 14 换型
而发生重组
3.意义
基因重组是生物变异的重要来源之一，对生物的进化具有重要意义。
人教版·高中生物·必修2·第5章·第1节 基因工程和基因重组 教学设计
第一节 基因突变和基因重组
（教师：马小明；授课班级：高二.6班；时间：2012.11.27）
一、教学目标
知识目标
1.举例说出基因突变及其特征（AB层能举例，C层能简述）；
2.举例说出基因重组的原因及其意义（AB层能举例，C层能简述）；
能力目标
能够分析镰刀形细胞贫血症发病原因；
情感态度与价值观目标
认同基因突变是生物变异的根本来源。
二、教学方法：归纳总结、分析探究
三、重点与难点
重点：基因突变的概念和特点
难点：基因突变与基因重组的意义
四、教学设计流程
镰刀型细胞贫血症病因探究 基因突变的概念
基因突变的原因 列举生活中引发突变的原因
基因突变的特点 举例说明
基因突变的意义 问题探讨
基因重组概念及原因 回顾孟德尔基因自由组合定律
基因重组的意义 问题探讨 教学内容 教学策略
归纳总结 列表比较 基因突变和基因重组
五、教学过程设计
（一）引入
第一章到第四章已经学习了“基因是什么”、“基因在哪里”、“基因怎样行使功能”“基因如何传递”等问题。那么，基因在传递过程中会不会发生变化？如果会，怎样变化？ 《基因突变及其他变异》 这一章将会给我们答案。我们首先来学习第一节《基因突变和基因重组》。
（二）基因突变
1、基因突变概念
【探究】人类的镰刀型细胞贫血症病因
直接原因：构成血红蛋白的氨基酸发生替换；
根本原因：ＤＮＡ分子中碱基对发生替换。
类比推理：除替换外碱基对还可以缺失或增添。
总结概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。其本质是基因结构的改变，产生了新的基因。
【思考】（1）若DNA分子发生突变，是否一定引起蛋白质结构的改变？
（2）基因发生突变后是否一定会传递给后代？
得出结论：基因突变不一定引起蛋白质结构改变；对有性生殖生物来说只有发生在生殖细胞中的基因突变才有可能传递给后代。
人教版(新教材)高中生物必修2练习17：5 1 基因突变和基因重组课时作业
人教版高中生物必修二
1
第15课时 基因突变和基因重组
1.下列属于可遗传变异的是( )
A.一对正常夫妇生了个白化病女儿
B.穗大粒多的植株在干旱时变得穗小粒少
C.植株在水肥条件很好的环境中长势旺盛
D.生活在海边的渔民皮肤变得特别黑
[解析] 由于环境因素导致的变异不可遗传，B、C、D项均是由环境因素导致的变异，不可遗传。
[答案] A
2.基因突变一定会导致( )
A.性状改变
B.遗传信息的改变
C.遗传规律的改变
D.碱基互补配对原则的改变
[解析] 基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。但由于密码子的简并性，可能不改变该密码子决定的氨基酸。因此基因突变性状不一定改变。
[答案] B
3.经检测某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因可能是( )
A.遗传信息没有改变 人教版高中生物必修二
2 B.基因没有改变
C.遗传密码没有改变
D.控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变
[解析] 生物的性状没有改变是合成的相应蛋白质中的氨基酸序列没有改变，基因发生了突变则其含有的碱基的排列顺序一定改变，所以遗传信息和基因是一定改变的，而由于遗传密码的简并性，性状不一定改变。
[答案] D
4.某婴儿不能消化乳类，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酶失活，发生这种现象的根本原因是( )
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替换了
D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了
[解析] 根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改换”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则会发生一系列氨基酸的改变。
[答案] C
5.如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。基因1来源于具正常翅的雌性个体的细胞，基因2来源于另一只异常翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常最可能是由于碱基对的( )
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异知识点总结全面整理(带答案)
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异知识点总结全面整理
单选题
1、下列有关基因对性状的控制的说法不正确的是（ ）
A．基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
B．性状受基因的控制，基因发生突变，其所控制的性状也必定改变
C．噬菌体的蛋白质是由噬菌体的DNA控制，利用细菌的原料和核糖体合成的
D．基因控制蛋白质的合成，符合中心法则，但与孟德尔的遗传规律无关
答案：B
解析：基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
A、基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，是基因控制性状的途径之一，A正确；
B、由于密码子的简并性等原因，基因发生突变，其所控制的性状不一定改变，B错误；
C、噬菌体属于病毒，无细胞结构，其合成自身的蛋白质是由自身的DNA控制，利用细菌的原料和核糖体合成的，C正确；
D、孟德尔的遗传定律发生在减数分裂产生配子的过程中，基因控制蛋白质的合成与其无关，但符合中心法则，D正确。
故选B。
2、如图为某家族的遗传系谱图。甲病为白化病，由一对等位基因（A、a）控制，乙病由另一对等位基因（B、b）控制。已知Ⅲ－4不携带乙病的致病基因，但其母亲为白化病患者。下列说法错误的是（ ）
A．A、a和B、b两对等位基因独立遗传 B．导致Ⅳ－2患病的致病基因最终来自Ⅰ－1
C．Ⅲ－3和Ⅲ－4生一个两病皆患男孩的概率是1/24
D．Ⅳ－1两对基因均杂合的概率是1/4
答案：D
分析：遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
高一生物必修二知识点总结(人教版)
高中生物必修2《遗传与进化》 知识点总结
人教版
第一章 遗传因子的发现
一、相对性状
性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1、显性性状与隐性性状
显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。
【附】性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。
2、显性基因与隐性基因
显性基因：控制显性性状的基因。
隐性基因：控制隐性性状的基因。
【附】基因：控制性状的遗传因子（DNA分子上有遗传效应的片段）
等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。
3、纯合子与杂合子
纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定地遗传，不发生性状分离）
显性纯合子（如AA的个体）
隐性纯合子（如aa的个体）
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定地遗传，后代会发生性状分离）
4、表现型与基因型
表现型：指生物个体实际表现出来的性状。
基因型：与表现型有关的基因组成。
关系：基因型＋环境 → 表现型
5、 杂交与自交
杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉）
【附】测交：让F1与隐性纯合子杂交（可用来测定F1的基因型，属于杂交）。
二、孟德尔实验成功的原因：
（1）正确选用实验材料：①豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然状态下一般是纯种；②具有易于区分的性状
（2）由一对相对性状到多对相对性状的研究 （从简单到复杂）
（3）对实验结果进行统计学分析
（4）严谨的科学设计实验程序：假说—演绎法，即观察分析—提出假说—演绎推理—实验验证。
三、孟德尔豌豆杂交实验
（1）一对相对性状的杂交：
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异知识点总结(超全)(带答案)
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异知识点总结(超全)
单选题
1、下列有关基因突变、基因重组、染色体变异的叙述错误的是（ ）
A．基因突变可导致DNA分子中的碱基排列顺序发生改变
B．真核生物基因重组是产生多样化配子和多样化子代的主要原因
C．染色体结构变异可能会改变染色体上基因的排列顺序或数目
D．染色体片段发生互换引起的变异一定属于染色体结构变异
答案：D
分析：基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
A、基因突变时 DNA 分子中的碱基对会发生增添、缺失或替换，一定会导致 DNA 分子中的碱基排列顺序发生改变，A正确；
B、基因重组能产生多样化的配子，多样化的配子随机结合形成多样化的子代，B正确；
C、染色体结构变异由于染色体片段的缺失、增加、倒位、易位等可能会使染色体上基因的排列顺序或数目改变，C正确；
D、同源染色体的非姐妹染色单体片段发生互换，引起的变异属于基因重组，非同源染色体片段发生互换，引起的变异才属于染色体结构变异（易位），D错误。
故选D。
2、下列关于染色体组的说法，正确的是
A．21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B．四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组
C．一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
D．体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体
答案：B 分析：本题主考查与染色体组、单倍体、二倍体和多倍体有关的知识。
1 .染色体组：是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2 .由受精卵(或合子)发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体；
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
3 .体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。
新教材高中生物人教版2019必修二 课时作业 基因突变和基因重组(原卷版)
5.1 基因突变和基因重组
1．若某基因中发生了碱基对的替换，则下列说法合理的是（ ）
A．基因中碱基的排列顺序一定改变
B．基因在染色体上的位置一定改变
C．基因编码的蛋白质的结构一定改变
D．基因中嘌呤碱基所占比例一定改变
2．新冠病毒（RNA病毒）和肺炎链球菌均可引发肺炎，下列叙述正确的是（ ）
A．两者都可以在培养基中直接培养
B．两者均需利用宿主细胞内的核糖体进行蛋白质合成
C．与肺炎链球菌相比，新冠病毒更容易发生基因突变
D．两者都以RNA作为遗传物质
3．基因碱基序列的改变可能会引起细胞癌变，癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，为降低癌症发生风险，提倡下列哪种生活方式？（ ）
A．长期饮酒
B．长期吸烟
C．科学合理运动
D．不注重心理健康
4．2018年10月1日，美国生物学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑因为在肿瘤免疫领域对人类所做出的杰出贡献，荣获2018年诺贝尔生理学或医学奖。下列与恶性肿瘤（癌）细胞有关的叙述中，正确的是（ ）
A．健康人体细胞内没有原癌基因和抑癌基因
B．原癌基因和抑癌基因在正常细胞内不表达
C．罹患癌症后，人体内各种蛋白质的含量都减少
D．癌细胞容易扩散是因为糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低
5．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是（ ）
A．基因突变对生物个体是利多于弊
B．基因突变所产生的基因都可以通过有性生殖遗传给后代
C．基因重组能产生新的基因
D．基因重组可以为进化提供原材料
6．下列关于有性生殖过程中基因重组的叙述，正确的是（ ）
A．不利于生物的生存和进化
B．发生在有丝分裂过程中
C．不利于配子种类的多样化
D．是生物变异的来源之一
7．下列关于基因重组的说法中，正确的是（ ）
A．一对同源染色体上非姐妹染色单体的上的基因可以发生基因重组
B．一对表现型正常的夫妻生了一个红绿色盲的孩子是基因重组的结果
四川省塔山中学新人教高中生物必修二《5.1基因突变和基因重组》学案
5.1 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
教学重点：
1. 基因突变的概念及特点
2. 基因突变的原因
教学难点：
基因突变和基因重组的意义
教学过程：
引入：
1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病是怎样形成的呢？
一、基因突变的实例
阅读以下材料并讨论：
1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。
1949年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。经过分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。
1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。这段有区别的肽段的氨基酸顺序参见教科书图5-2。
问题：
1.人们怎样理解镰刀型细胞贫血症是一种遗传病的？
2.从图5-2中我们可以看出正常肽链中的一个氨基酸发生了突变。氨基酸的密码子是由DNA分子决定，由此可以推测相应的DNA分子的碱基片断发生了什么样的变化？对比正常氨基酸和异常氨基酸的密码子。
3.一个碱基的变化生物的性状就一定会发生变化吗？试着翻译“问题探讨”的句子。
由以上我们可以看出，碱基的替换可导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质的改变，那么碱基的增添、缺失也可以引起编码蛋白质的改变。这种由DNA分子中发生碱基对的
高一生物人教版必修2 课后作业：5.1《基因突变和基因重组》 Word版含答案
5.1 新提升·课后作业
一、选择题
1.赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是( )
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
【解析】 当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC时，转录所形成的mRNA相应位置上的碱基序列由CUG变为UUG，CUG和UUG决定的都是赖氨酸，这种突变的结果没有导致该基因控制合成的蛋白质的结构发生改变，因此对该生物既无利也无害，A、B、C三项均错误，D项正确。
【答案】 D
2.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
B．太空育种产生的突变总是有益的
C．太空育种产生的性状是定向的
D．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
【解析】 太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的，都是引起基因突变，产生新的性状，A正确；基因突变具有多害少利性，B错误；基因突变具有不定向性，C错误；基因突变只是改变某个基因产生新的等位基因，不能产生新的植物，D错误。
【答案】 A
3．一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差，当气温上升到25.5 ℃时，突变体的生存能力大大提高。这个现象可以说明( )
A. 基因突变是不定向的
B. 突变的有害和有利取决于环境条件
C. 基因突变与温度有关
D．基因突变是随机发生的
【解析】 基因突变是不定向的，但本题没有涉及多种变异，不符合题意，A项错误；果蝇突变体在21℃的气温下，生活能力很差，当气温高过25.5℃时，突变体生存能力大大提高，说明突变的有害和有利取决于环境条件， B项正确；在改变温度之前，果蝇已经发生了突变，所以题目中没有体现基因突变与温度有关，C项错误；题目内容不能说明基因突变是随机发生的，D项错误。