5.1 基因突变和基因重组 人教版(2019)高中生物必修二课件(共43张PPT)

精典例题
2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
C
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
小试牛刀
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
基因突变的意义:
产生新基因
引发生物变异 为进化提供原材料
“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
二、基因重组
二、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.
2、类型: ①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等
位基因的自由组合
（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。
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替
换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
类 型
可遗传的变异：发生了改变，其后代将
继承这种改变。
基因突变 三个来源 基因重组
染色体变异
v【例1】下列现象中属于可遗传的 变异的是（ D ）
vA、玉米由于水肥充足而长得穗 大粒足
vB、人由于晒太阳皮肤变黑 vC、手术刀下的美女帅哥 vD、人类的色盲病
一、基因突变
(一)基因突变的实例
1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人， 病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对 病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的 圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血 症。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.
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
C
A.伴性遗传
B.常染色体遗传
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
Ab A
b
和
aB
a
B
B A
AB 和
ab
a
b
上一页
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
A
a
b
B
A
a
b
B
上一页
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。
五 基因突变是 不定向的
(五)基因突变的特点和意义
①普遍性:自然界的物种中广泛存在 ②随机性: 可发生在任何时期
③低频性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 (打破对环境的适应性)
④多害少利性：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
二 在生物体内随机发生；
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
三 突变率低；
突变率
2×10－６ 4×10－5 3×10－5 1×10－６ 1×10－5 3×10－5
四 大多数突变是有害的,多害少利性 为 什 么 呢 ？
白化苗
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有 改变。
以上都属于不可遗传的变异
可遗传的变异
太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的） 和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实 肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒
生 物 变
由环境不同引起，遗传
不遗传的变异： 物质没有改变，不能进
异
一步遗传给后代。
的
生殖细胞内的遗传物质
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
1、熟练掌握基因突变和基因重组的概念、 发生时间、产生原因和种类、特点、意义， 下节上课前提问；
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
病因：镰刀型细胞贫血症是由_基__因__突__变__引起的一种遗传 病，是由于基因中的碱基对发生了_替__换___产生的。
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 mRNA分子中的碱基发生变化 相应氨基酸的改变
相应蛋白质的改变 相应性状的改变
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀 状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽 链上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 —…
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
思考与讨论
DNA
GAA CTT
突变
GTA CAT
mRNA GAA
GUA
_根__本__原因
一、中心法则流程图
二、基因对性状控制的两种途径 基因通过控制 酶的合成来控制 代谢过程 ， 进而控制生物体的性状。（间接控制） 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物 体的性状。
第5章第1节
基因突变 和基因重组
熟练掌握基因突变和基因重组的概念、种类、 时间、原因、特点、意义。
复习:表现型与基因型的关系
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
合作学习
1.碱基对的替换一定会引起生物性状 的改变吗？
2.碱基对的替换、增添、缺失谁对性 状的影响更大？
思考与讨论： ①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的 改变？
注意： ① 碱基对改变，不一定会引起性状的改变。
思考与讨论：
②基因突变可以遗传给后代吗？如何遗传?
基因重组能否产生新的基因？
3、意义: 基因重组 是生物变异重要来源， 生物多样性的重要原因之一， 对生物进化有重要意义。
基因突变和基因重组的比较
比较项目
基因突变
基因重组
定义
碱基对的增添、缺 失或改变而引起的 基因结构的改变
过程中 控制不同性状的基 因重新组合
时期 类型 结果 意义
分裂间期复制过程
表现型 （改变）
基因型 + 环境条件 （改变） （改变）
引入:生物体遗传性状的改变就是生物 的变异
ห้องสมุดไป่ตู้
生物界中的变异现象
什么叫“生物的变异”？
变异能否遗传？
两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事? 母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容.
为什么这种变异性状不能遗传给子代？
2、完成相应的练习题，下节课进行讲解。
课后习题
基础题 1.（1）√ （2）× （3） × 2.C 3.B 4.A
拓展题 1. 提示：原理：利用射线（物理因素）损伤细胞内的DNA， 抑制癌细胞的复制，药剂（化学因素）能改变核酸内的碱基，
从而改变癌细胞的特性，都能杀死癌细胞。 副作用：在杀死癌细胞的同时也杀死了体内正常的细胞。 2. 提示：基因突变大部分是有害的，因镰刀型细胞贫血症因 为 供氧能力低，使得疟原虫在体内不能生存，所以有镰刀型 细胞贫血症的人很少患疟疾。某些基因突变对人类是有利的， 而且基因突变出现了新的基因，为生物的进化提供了原材料， 不利变异会慢慢被淘汰，有利变异得到积累而加强，推动生物 的进化。
(四)基因突变的结果
注意：
AA
Aa
1、基因突变产生了新基因， 新基因与原基因互为等位基
因；
2、基因突变不改变基因数 量
基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基 因,即产生了新的基因.
(五)基因突变的原因
物理因素 X射线、激光等 基因突变的原因 化学因素 亚硝酸和碱基类似物等
生物因素 病毒和某些细菌等
可以遗传. 突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形 成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基 因传给下一代.
③基因突变一定可以遗传给后代吗？
(三)基因突变发生的时间？
细胞周期中的分裂间期 DNA在进行复制时发生错误.
A.有丝分裂间期 体细胞 中可以发生基因突变 （但一般不能传给后代）
B.减数第一次分裂间期 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）
②交叉互换: 同源染色体上的非姐妹染色
单体之间发生局部互换.(交
叉互换)
后一页
思考:一种具有20对等位基因（这20对 等位基因分别位于 20对同源染色体上） 的生物进行杂交时，F2可能出现的表 现型就有 220=1098304 种。
3、意义:
通过有性生殖实现基因重 组为生物变异提供了极其 丰富的来源,是生物多样 性的重要原因之一.
减Ⅰ分裂过程中
自然突变、诱发突变 随机重组、交换重组
产生新基因
产生新的基因型
生物进化的根本来源 形成生物多样性的 重要原因之一
应用 诱变育种
杂交育种
精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
D
B.不能翻译
C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
? 你认为基因突变有什么特点？
一 在生物界普遍存在；
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。