基因突变和基因重组(优质课)
基因突变和基因重组示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件
基础梳理探究
一、基因突变的实例 1．概念：DNA分子中发生碱基对的__________，而引起 的________的改变。
2．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 ________，易发生红细胞________，使人患溶血性贫血。
②说明：该症状出现的直接原因是红细胞血红蛋白分子 上一个________被替换，而根本原因是控制血红蛋白合成的 基因中一个________的改变。
(3)不定向性：基因突变是不定向的，一个基因可以向多 个方向发生突变，形成一个以上的等位基因。例如：基因A 可以突变成为a1(或a2或a3……)，A、a1、a2、a3……之间也可 以相互突变(如图所示)。同 一个基因发生突变形成的 基因之间都可以互称为等 位基因。
(4)低频性 自然状况下，对于一种生物而言，其基因突变的频率是 很低的。据估计，在高等生物中，大约105～108个生殖细胞 中，才有一个生殖细胞发生基因突变。而大肠杆菌的DNA复 制的错误率约为10－9，即每连续109个核苷酸才可能发生一个 错误。
3．意义 (1)基因突变对自身的影响： ①基因突变对生物一般是________的。 ②基因突变可能使生物________。 (2)基因突变对自然界生物进化的意义： ①________产生的途径。 ②__________的根本来源。 ③________的原始材料。
答案：一、 1．替换、增添和缺失 基因结构 2．(1)镰刀状 破裂 (2)①谷氨酸 缬氨酸 GAA CAT GTA ②氨基酸 碱基对 3．(1)配子 (2)体细胞
[答案] D
在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的 果是黄色的，这是因为该株番茄( )
A．发生基因突变 B．发生染色体畸变 C．发生基因重组 D．生长环境发生变化
基因突变和基因重组 课件
【误区警示】(1)基因突变是对于某一基因而言的，而 基因重组必须在两对或者两对以上的基因中才会发生。 (2)基因重组可以产生新的基因型，但是并没有改变基 因的“质”和“量”。
2.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别 属于( )
A.基因重组，不可遗传变异 B.基因重组，基因突变 C.基因突变，不可遗传变异 D.基因突变，基因重组
【解析】选D。甲过程中的“a”基因是从“无”到 “有”，属于基因突变；而乙过程中A、a、B、b基因 是已经存在的，只是进行了重新组合，即基因重组。
【互动探究】 (1)图乙中产生的配子还可能是哪些类型？ 提示：Ab和aB。
(2)若图乙中出现AAB型配子，则可能的原因是什么？ 提示：减数第二次分裂过程中，A所在的姐妹染色单体 分开后，没有进入两个子细胞。
所有生物(包括病毒)
产生新基因(等位基 因)，控制新性状
基因重组
减数第一次分裂四 分体时期和减数第 一次分裂后期
进行有性生殖的真 核生物和基因工程 中的原核生物
产生新基因型，不 产生新基因
根本来 生物变异的重要来
源，是生物进化的原 源，有利于生物进
始材料
【解题指南】根据图中染色体的行为和数目变化及细 胞质的分配情况判断①②③所属分裂方式与时期。 【解析】选C。图中①②分别属于有丝分裂的中期和后 期，A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的，由于 交叉互换只发生在减数分裂过程中，所以图中①②的 变异只能属于基因突变；③属于减数第二次分裂的后 期，由于减数分裂过程中可能发生交叉互换，所以不 能确定A与a的不同是基因突变还是基因重组的结果。
(2)隐性突变：若基因突变产生的是隐性基因，如AA个 体其中一个A→a，此时个体基因型为Aa，性状不发生 改变。 (3)发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部 分。
基因突变和基因重组(公开课)
基因突变和基因重组(公开课)基因突变和基因重组(公开课)导言欢迎大家来到今天的公开课，今天我们将探索基因突变和基因重组这两个与遗传相关的重要概念。
基因突变和基因重组是遗传领域的基础知识，对于理解生物体的遗传特性以及进化过程具有重要意义。
一、基因突变1.1 什么是基因突变？基因突变是指在DNA序列中产生的变异，它是生物进化和遗传多样性的重要来源。
基因突变可以导致个体的遗传特征发生变化，从而对进化产生影响。
1.2 基因突变的类型基因突变可以分为多种类型，包括点突变、插入突变、缺失突变等等。
其中，点突变是最为常见的一种突变类型，它指的是DNA 中一个碱基被另一种碱基替代。
1.3 基因突变的影响基因突变可能导致蛋白质结构和功能的改变，从而对生物体的表型产生影响。
有些突变可能对生物体有害，导致疾病的发生，而有些突变则可能对生物体有益，增加其适应环境的能力。
二、基因重组2.1 什么是基因重组？基因重组是指两个不同的DNA序列之间的互相交换和重组，它是生物体在繁殖过程中产生遗传多样性的重要机制。
2.2 基因重组的方式基因重组可以通过几种不同的方式实现，包括交叉互换、杂交等等。
其中，交叉互换是最为常见的基因重组方式，它指的是染色体上的两段DNA序列之间的交换。
2.3 基因重组的意义基因重组可以增加生物体的遗传多样性，从而增强其适应环境的能力。
基因重组还可以促进基因的再组合，产生新的基因型和表型，对生物的进化和适应具有重要意义。
三、基因突变与基因重组的区别基因突变和基因重组虽然都是与遗传相关的概念，但它们之间有一些重要的区别。
基因突变通常指的是一种单个DNA序列发生的变异，而基因重组则是指不同的DNA序列之间的交换和重组。
基因突变更多地与个体的突变和进化相关，而基因重组则更多地与种群的进化和适应相关。
基因突变和基因重组是生物进化和遗传多样性的重要驱动力。
通过了解基因突变和基因重组的机制和意义，我们可以更好地理解生物体的遗传特性和进化过程。
基因突变和基因重组课件(共40张PPT)高一下学期生物人教版2019必修2
自由组合型
互换型
基因工程
五、基因重组
①自由组合型：在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染 色体的自由组合，非等位基因也自由组合
五、基因重组
②互换型：在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的 等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染 色单体上的基因重组
、基因重组
基因重组的特点： ①发生在有性生殖的遗传中 ②只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状 产生 ③亲本杂合度越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多
基因重组的意义：能够产生基因组合多样化的子代，是生物变异的 来源之一，对生物的进化具有重要意义。
六、 基因突变 VS 基因重组
基因突变
本质 基因结构改变,产生新的基因
因
子
生物致癌因子 人乳头瘤病毒、黄曲霉素等
二、基因突变的原因
诱变育种：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因 突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种
三、基因突变的特点
高等生物中105～108个生殖细胞中有一个产生基因突变
每一种生物中均能产生基因突变，基因突变既有自发突 变又有诱发突变
异常血红蛋白
讨论：教材P81思考讨论问题2
正常
异常
DNA
G AG C TC
G TG CAC
mRNA G A G G U G
氨基酸 谷氨酸 蛋白质
缬氨酸
2.5.1.1 基因突变的实例
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱 基序列的改变，叫做基因突变
特别说明： 基因内部发生碱基替换、增添或缺失可
目不变，但
A＋T C＋G
的碱基比例略小于原有的大肠杆菌，这表明Bu诱发
基因突变和基因重组(上课用)
汇报人姓名
汇报时间：xx月xx日
2022
Anuanl Work Summary Report
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基因突变的原因和影响
如紫外线、化学物质、病毒等可以引起基因突变。
自然因素
如辐射、化学诱变剂等可以引起基因突变。
诱变因素
某些基因突变与遗传因素有关，如某些遗传性疾病。
遗传因素
基因突变可以导致遗传性疾病的发生，如镰状细胞贫血症；也可以促进生物进化，产生新的物种和生物多样性。
基因突变的影响
基因重组
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同源重组
非同源重组则是指发生在非同源染色体之间的基因交换。这种重组过程通常发生在减数分裂的四分体时期，通过非姐妹染色单体之间的交叉互换实现。非同源重组的结果通常是产生新的非等位基因组合。
非同源重组
重组过程中的关键酶
01
02
03
关键酶3
重组的生物学意义
生物进化 基因重组是生物进化的主要驱动力之一，通过基因重组可以产生新的基因组合，增加生物的适应性和多样性。 生长发育 基因重组在生物的生长发育过程中也具有重要作用，例如在免疫系统的发育和神经系统的发育过程中，基因重组都发挥了关键作用。 遗传性疾病 基因重组也与一些遗传性疾病的发生有关，例如亨廷顿氏病和囊性纤维化等。这些疾病的发生往往与特定的基因重组事件有关。
基因突变和基因重组优质课
（四）基因突变的时间
DNA复制时期
有丝分裂的间期 减数第一次分裂 间期
想一想:基因 突变一般会发 生在什么时侯 呢？
基因突变若发生在配子中（减数分裂时产 生）将遵照遗传规律传递给后裔。
若发生在体细胞（有丝分裂），普通不能 遗传。有些植物体细胞发生基因突变，能 够通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的 基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可 能发展成癌细胞。
哼…
（一）基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症
资料：1910年，一种黑人青年到医院看病，检查发现他患的是 当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常 的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫 血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时， 红细胞受机械损伤而破裂的现象，引发严重贫血而造成死亡。
发生 时间 及原 因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或本身生 理因素引发的碱基对的替代、 缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉交换；
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。
外界环境条件的变化和 内部因素的互相作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根原来源,是生物进化 的原始材料。
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉交换
B
b
bB
bB
（三）基因重组的特点 1、变异概率高，几乎100%
2、只有通过有性生殖过程才干实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基 因重组的类型就越多。
思考与讨论 （P83） 1.2 23种精子；2 23种卵细胞。 2.需要有246+1个个体；不可能。
基因突变和基因重组(市优质课比赛)
特点： 普遍性、随机性、不定向性、 低频性
产生新基因、生物变异根本 意义： 来源、生物进化的原始材料 基因重组
有性生殖中，控制不同性状基因 概念: 的重新组合。
成因:两种情况
意义: 生物变异来源之一、有利于进化 染色体变异
1. 下列有关及基因突变的说法正确的是
第1节
基因突变和基因重组
在基因上所能发生类似的改变有几 种可能？请各小组通过桌面上的教 具进行排列一下.
第 1节 二、基因突变的概念
A基因 A T G C T A C C A G C T A C G A T G G T C G
基因突变和基因重组
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ （a1） ┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
链，结构相对不稳定时，容易发生基因突变。
所以，基因突变一般发生在 细胞分裂间期 时期 包括 有丝分裂间期 和减数第一次分裂间期
第 1节 外部因素：
分类
物理因素
基因突变和基因重组
四、基因突变产生的原因
举例
紫外线、X射线 以及其它辐射 亚硝基、碱 基类似物等 某些病毒的遗 传物质
作用机理
损伤细胞内的 DNA 改变生物体内 核酸的碱基 影响宿主细胞的 DNA等
P × 1、概念： 生物进行有性生殖的过程中，控制不同性
状的基因发生重新组合。 绿色皱粒 黄色圆粒 2、成因： ①非同源染色体上非等位基因的自由组合；
第 1节 七、基因重组
基因突变和基因重组
P
黄色圆粒
×
绿色皱粒
F1
黄色圆粒
×
F2
F1 ②四分体中非姐妹染色单体间的交叉互换。
对于生物进化有重要意义。
第一课基因突变和基因重组(教学课件)高一生物(人教版2019必修2)
Q: 基因突变可以遗传给后代吗？
体细胞 中可以发生基因突变
生殖细胞 Leabharlann 也可以发生基因突变任务要求：观察“思考·讨论”中解释结肠癌发生的简化模型图， 回答下列问题，思考结肠癌发生的原因。
1、结肠癌发生的原因
原癌基因和抑癌基因发生基因突变
癌 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
不能，遗传物质未变
能，遗传物质改变
变异类型 变异
不可遗传变异 可遗传变异
镰状
圆饼状
1910年，芝加哥一位医生接待了一 个严重贫血的黑人青年，检查发现他 的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯 曲的镰刀状，人们称这种病为镰状细 胞贫血。这种病患者一旦缺氧，红细 胞变成镰状。病重时，红细胞受机械 损伤而破裂产生溶血现象，引起严重 贫血而造成死亡。
（D）
A．药物M提高传统药物A、B、C促使细胞凋亡的效果相同 B．不同类型的传统药物对同种癌细胞的抑制作用不同 C．改变M的用量可提高传统药物对癌细胞的杀伤作用 D．药物M提高传统药物C促使肺癌细胞和肝癌细胞凋亡的效果不同
考点突破
2．有少数人因PCSK9基因发生突变，长期高脂饮食也不会使血液中的胆固醇含 量升高。现已有研究者以PCSK9基因为靶点开发新药来降低胆固醇含量。下列
的突变是导致一些胖人不愿运动的原因，下列叙述正确的是（ A）
A．基因突变是可遗传变异，但不一定会遗传给后代 B．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变 C．基因突变会导致人体内基因的数目和排列顺序发生改变 D．SLX35D3基因的基本单位是脱氧核糖核酸
考点突破
4．下列对基因突变和基因重组的说法中正确的是（ A）
第五单元 基因突变 及其他变异
新人教版高一年级生物必修二第五章第一节《基因突变和基因重组》优质课件
一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与 野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和 突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为 A．显性突变 B．隐性突变 C．Y染色体上的基因突变 D．X染色体上的基因突变
【答案】 【解析】 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠 有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现 性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显 性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体 上。
镰刀型细胞贫血症病因的图解
蛋白质 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
RNA
GAA
GUA
DNA
CTT 突变 CAT
GAA
GTA
根本原因： 碱基对的替换
(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。齐读
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
二、基因重二组、基因重探组究二
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. 读
自由组合
2、类型:
时期？
交叉互换
转基因
减Ⅰ后：非非同等源位染基色因体自上由的组合
高考生物一轮复习专题14基因突变与基因重组获奖公开课优质课件
第六单元 变异、育种与进化
专题14 基因突变与基因重组
知识清单
考点一 基因突变 <基础知识>
1.实例——镰刀型细胞贫血症 (1)直接原因:血红蛋白分子的一条多肽链上一个氨基酸发生了改变。 (2)根本原因:控制血红蛋白合成的DNA分子中的碱基序列由正常的
突变为 ,所以转录后相应mRNA中的密码子由GAA(谷氨酸)变成 了① GUA (缬氨酸)。 2.概念:DNA分子中发生碱基对的② 替换、增添和缺失 ,而引起的 基因结构的改变。
答案 A
方法技巧
方法1 可遗传变异的类型和判断方法
1.变异类型
2.判断方法 (1)依据“遗传物质是否发生改变”:一般情况下,只要遗传物质发生改 变所引起的变异就判断为可遗传的变异。
(2)依据“生物类型” (3)依据“子代表现”
例2 (2017山东菏泽二调,3)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,加热 杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化 过程中,遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似 ( ) A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强 B.无子西瓜与无子番茄的培育 C.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象 D.低温或秋水仙素诱导染色体加倍
例1 (2018四川遂宁零诊,4)下列关于基因突变的说法,正确的是 ( ) A.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 B.体细胞产生的基因突变属于不可遗传的变异 C.DNA分子不同部位发生突变,不属于基因突变的随机性 D.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换
解析 基因突变是不定向的,突变方向与环境没有因果关系,A正确;体 细胞产生的基因突变一般不能遗传,但某些植物的体细胞发生基因突变 可通过无性生殖遗传给后代,属于可遗传的变异,B错误;基因突变发生 在任何时期、任何细胞的DNA以及DNA的任何部位,都属于基因突变 的随机性,C错误;DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起 基因结构的改变,叫基因突变,D错误。
【高中生物】基因突变和基因重组(第2课时) 高一生物优质备课系列(人教版2019必修2)
二 基因重组
SzLwh
1 概念: 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。
前提
本质
SSzzLLwwhh
SzLwh
如何实现控制不同性 状基因的重新组合？
A 同源染色体 D
非等位基因
非同源染色体 非等位基因
a Bb
d
二 基因重组
SzLwh
SSzzLLwwhh
SzLwh
二 基因重组 2 类型: ①自由组合:
SSzzLLwwhh
SzLwh
考点一一 细胞的癌变
SzLwh
核心归纳
பைடு நூலகம்
(1)原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。 (2)正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。致癌因子诱发原癌 基因突变后可能引起细胞癌变。抑癌基因又叫抗癌基因，其一旦发生突 变也可能引起细胞癌变。 (3)并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变，癌症是多个原癌基因与 抑癌基因突变累积的结果。 (4)细胞癌变是细胞异常分化的结果。
考向突破
3.如图所示为结肠癌发病过程中 细胞形态和部分染色体上基因的
变化。下列表述正确的是( B )
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwh
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的 D.图示中的基因突变可传递给子代细胞,从而一定传给子代个体
SSzzLLwwhh
SzLwh
考向突破
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwh
1.(2022·湖南，5)关于癌症，下列叙述错误的是 A.成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变 B.癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积
高一生物优质教案基因突变和基因重组人教2019版必修2
第1节基因突变和基因重组【教学目标】1．能举例说明基因突变的特点和原因与基因重组的实例，细胞癌变的原因、特点与预防。
（生命观念）2．采用镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
（科学思维）3．说出基因突变和基因重组的意义。
（科学探究）4．引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
（社会责任）【教学重难点】【教学重点】基因突变的概念及特点，基因突变的原因，细胞癌变的原因与现象。
【教学难点】1．基因突变和基因重组的意义。
2．细胞癌变的原因。
【教学过程】一、导入新课展示太空育种的成果图片，设置问题，引入新课：航天育种的生物学原理是什么？如何看待基因突变所造成的结果？二、讲授新课【教师】：展示生物界中的变异现象图片。
【提出疑问】：变异是否都能遗传？【学生】：否。
进而引出基因型、遗传型与环境之间的关系，说明可遗传变异与不可遗传变异的区别。
【教师】：可遗传变异的遗传物质发生了变化，不可遗传变异则是由环境造成的，遗传物质没有改变。
可遗传变异包括给基因突变、基因重组和染色体变异。
（一）基因突变的实例引导学生分析资料：资料：镰状细胞贫血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。
医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。
对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀状，称镰状细胞贫血。
（1）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（展示正常红细胞和镰状红细胞的图片）。
（2）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。
基因突变和基因重组课件
叁
结 果：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按 照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然 后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。
1. 提取目的基因 2. 目的基因与运载体结合 3. 将目的基因导入受体细胞 4. 目的基因的检测和表达
基因工程的基本操作步骤：
三．基因重组发生的时期
○ 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。 一．在减数第一次分裂前期：同源染色体中非姐妹染色单体 上的等位基因间的交叉互换 二．在减数第一次分裂后期：非同源染色体上的非等位基因 的自由组合
C
基因重组能够发生在下列哪种生物中（） 原核生物 病毒 熊猫
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1. 基因突变的原因
2. 基因突变的特点
3. 基因突变的意义
○ 外界因素： ○ 内在因素：
● 普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性。 1. 是新基因产生的途径； 2. 是生物变异的根本来源； 3. 是生物进化的原材料。 • 物理因素、化学因素和生物因素 • 偶尔会出现复制出错
三．下列哪种情况能产生新的基
C
因( )
A
B
C
D
01 B
02 果蝇约有104对基因，假定 每个基因的突变率都是105，一个大约有109个果蝇 的果蝇群，每一代出现的 基因突变数是( )
03 A 2×109
B
04 C 2×107
D
2×108
108
2×104×10-5×109＝
2×108个。
8. 诱变育种的应用 原理： 方法： 实例： 利 用 优物 点理 ：因 素 或 化 学 因 素 处 理 生 物 缺点：
基因突变和基因重组(公开课)
基因突变和基因重组(公开课)什么是基因突变？基因突变是指生物体遗传物质中的基因发生的变异。
基因是指控制生物体遗传特征的单位，它们位于染色体上。
基因突变是指在基因序列中发生的改变，包括点突变和插入/缺失突变。
点突变点突变是指基因序列中的一个碱基被替换为另一个碱基。
这种变异可能会导致基因的功能发生变化，从而影响生物体的特征。
点突变可分为三类：错义突变、无义突变和无效突变。
错义突变：一个氨基酸被替换为另一个氨基酸，从而改变了蛋白质的氨基酸序列。
无义突变：一个氨基酸被替换为编码终止突变的密码子，从而导致蛋白质的提前终止。
无效突变：某个密码子被替换为另一个密码子，但不会改变蛋白质的氨基酸序列。
插入/缺失突变插入/缺失突变是指基因序列中的一个或多个碱基被插入或删除。
这种变异会改变基因的长度，进而影响蛋白质的合成。
插入/缺失突变可能导致错义突变、移码突变和无意义突变。
错义突变：由于插入/缺失突变引起的碱基序列改变，导致蛋白质的氨基酸序列发生改变。
移码突变：插入/缺失突变导致的碱基序列改变会使读取框架发生错位，进而改变蛋白质的合成。
无意义突变：插入/缺失突变导致蛋白质提前终止。
基因重组基因重组是指生物体中的基因片段在染色体上的重新组合。
在有性生殖中，基因重组是通过染色体的互换和重组来实现的。
这种重组过程称为留合作用。
基因重组是生物体进化和基因多样性的重要机制。
通过基因重组，不同的基因片段可以重新组合，从而产生新的组合和变异，进一步扩大基因池，增加生物体适应环境变化的能力。
基因重组的重要意义在于促进基因的多样性和适应能力，从而推动物种的进化。
通过基因重组，新的基因组合可以产生新的特征和优势，有助于物种在环境中的生存和繁衍。
基因重组不仅发生在自然界中，也可以通过人工手段实现。
基因工程技术利用重组基因的原理，将不同物种的基因片段组合到一起，产生具有特定功能的转基因生物体，用于提高农作物产量、改善人类健康等方面。
，基因突变和基因重组是生物体基因组的重要特征和机制。
基因突变优质课教案
基因突变优质课教案【篇一：基因突变优质课教案】梅州市中学生物课堂有效教学案例《基因突变和基因重组》教学案手机号码：电子邮箱：所在单位：《基因突变和基因重组》教学案一、教学指导思想：（一）面向全体学生，给每一个学生提供平等的学习机会，但这与我们的大班教学现象相矛盾，如何促进每个学生的全面发展，我采用“化整为零”的方法，将一个班级分成若干个学习小组，让每位学生都得到学习的机会；（二）注意从学生已有的经验出发，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，比如让学生通过构建生物模型来帮助学生深入理解微观结构，让微观宏观化，将生物学变成触手可摸具体知识。
有利于学生在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；（三）让学生自主体会和探究生物学原理的形成过程，有利于学生理解生物学与科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观；（四）逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
二、教学分析：《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修2节的内容。
《基因突变和基因重组》从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因，是基因表达的延续和拓展，也是学习章的基础。
通过本节学习，从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。
在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。
在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。
这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变” 的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。
在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方学生已经学过基因和染色体关系、基因的本质、基因的表达等知识，为基因突变和基因重组这组新概念的建构奠定了认知基础。
课基因突变和基因重组优质课
基因突变 基因重组 染色体变异
生物变异类型的判断关键:遗传物质是否改变
5.1 基因突变和基因重组
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一、基因突变
实例：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的 一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病 为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受 机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。
基因突变的原因
物理 因素
化学 因素
生物 因素
外因 内因
以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？
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
少吃腌制食品 接种乙肝疫苗
物理因素 物理因素 化学因素 化学因素 生物因素
3、基因突变的特点
玉米白化苗
短腿安康羊
(1) 在生物界
；
普遍存在
ab b
自由组合
思考：基因重组中有无新的基因产生？
无
基因重组的意义
➢ 能产生新的基因型； ➢ 是生物多样性的来源之一； ➢ 是生物变异的来源之一； ➢ 对生物的进化具有重要的意义。
小试牛刀
1、下列属于可遗传的变异是
C
A、由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的性状 B、紫外线照射使人患皮肤癌 C、在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴 D、人由于而使皮肤变黑
2、基因突变是生物变异的根本来源，下列关于基因突变的叙述错误的是
D
A、基因突变的方向是不确定的 B、紫外线可诱发基因突变 C、基因突变是新基因产生的途径 D、基因突变对生物自身都有害
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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
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、类型: ①基因自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的
自由组合 ②基因互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
基因重组能否产生新的基因？
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
自由组合
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
交叉互换
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。
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；
2、完成相应的练习题，下节课进行讲解。
则
D
A.不能转录
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
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
(七)人工诱变在育种上的应用
是创造动、植物新品 实例：“黑农五号”大豆
种和微生物新类型的 高产青霉菌株
重要方法
太空椒
这种太空南瓜王最 大能长到200多公 斤，在生长繁殖期 高峰时，南瓜每天 能增大5公斤。
“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
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.
一 、在生物界普遍存在；
以植物的个体发育为例：
受精卵
胚
幼苗
具根茎叶 的植株
分化出花 芽的植株
开花结果 的植株
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 任何时期
二、在生物体内随机发生；
三、基因突变是不定向的
小资料
基因
突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因
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。
问题探讨
三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ” 时，分别抄成了以下的句子：
THE KAT SAT ON THE MAT
THE HAT SAT ON THE MAT 与原来的句子相比较，意思发生了什 么变化呢？ 假如在DNA分子的复制过程中，发生 了类似的错误，DNA分子所携带的遗 传信息将会发生怎样的变化？这样的 变化可能对生物体产生什么影响？
基因突变
遗传的变异： 基因重组
细胞内的遗传物质发生 了改变，其后代将继承 这种改变。
染色体变异
❖ 【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（ D ）
❖ A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 ❖ B、人由于晒太阳皮肤变黑 ❖ C、手术刀下的美女帅哥 ❖ D、人类的色盲病
基因突变与镰刀形细胞贫血症
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？
（一）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 ┷┷┷┷
GTA CAT GUA
_根__本__原因
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，是由于基因的__结__构__发生了改变产生的。
基因突变结果
粉玫瑰 黄玫瑰
红玫瑰
一个基因突变后产生 的是它的 等位基因
蓝玫瑰
合作学习
复习:表现型与基因型的关系
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
生物界中的变异现象
什么叫“生物的变异”？
生物体亲代和子代 之间以及子代个体 之间性状的差异性。
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.
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
(三)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
碱基 ❖生物因素：某些病毒的遗传物质影响
宿主细胞的DNA
诱发癌变的致癌因子： 物理、化学、生物
癌变就是一种基因突变
(四)基因突变的特点
常见突变性状：Βιβλιοθήκη 棉花 果蝇家鸽 人
正常枝——短果枝 红眼——白眼 长翅——残翅 羽毛白色——灰红色 正常手指——多指 正常肤色——白化病
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
(二)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
B.减数第一次分裂间期 生殖细胞
基因在复制的时候才会导致序列的错误，复制 发生在分裂间期。
正常红细胞
正常血红蛋白
…苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
异常血红蛋白
…苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸…
镰刀型红细胞
正常红细胞 镰刀型红细胞
A
A T
自主探究
自主探究 1.镰刀形细胞贫血症发病的直接原因是？ 2.镰刀形细胞贫血症发病的根本原因是？
DNA mRNA
思考与讨论
GAA 突变 CTT GAA
等位基因
(六)基因突变的意义
思考与讨论：
1．基因突变能产生新的基因吗？ 2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什
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？ 4．基因突变对生物的进化有何意义？
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， 为生物的进化提供了原材料。
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___
精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，
基因突变和重组引起的变异有什么区别?
1．基因突变： 基因_内__部__结__构__改变，它__能__产__生__新的基因 发生时期：__细__胞__分__裂__间__期__（__D_N__A__复__制_时） 特点：①普遍性、②随机性、③__突__变__率__低___、 ④多害少利性、⑤不定向性。
高产大豆
有 利 的 基 因 突 变
高产青霉菌株
有 利 的 基 因 突 变
(五)基因突变的特点
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 ④多害少利性：(打破对环境的适应性)
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
4×10－5
果蝇的褐眼基因
3×10－5
玉米的皱缩基因
1×10－６
小鼠的白化基因
1×10－5
人类色盲基因
3×10－5
四、 突变率低；
五、大多数突变是有害的
白化苗
为 什 么 呢 ？
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。
畸
形
的
有
雏
害
鸭
的
基
人类的并指
因
人
突
类
变
的
多
指
镰刀形红细胞
为什么这种变异性状不能遗传给子代？ 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
生物变异的类型
变异的 类型
不遗传的变异： 仅仅由环境不同引起，遗传物质没 有改变，不能进一步遗传给后代。