人教版必修二基因突变和基因重组
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人教版高中生物必修二同步课件基因突变和基因重组 课件
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
问题1：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因突变，多个基因突变问题2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因么？ 存在问题3：癌细胞与正常细胞相比有哪些明显特点？能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移……
基因突变与基因重组的比较
据细胞分裂图判断是基因突变还是基因重组
基因突变
若该个体基因型为AAB-，则为基因突变若该个体基因型为AaB-，则可能为基因突变或基因重组
基因突变
癌胚抗原甲胎蛋白
治疗：手术切除、放疗、化疗预防：坚持健康的生活方式， 远离致癌因子 合理的膳食和作息，愉快的情绪， 不吸烟、不酗酒。
病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
①物理因素：X射线，激光等②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等
二、基因重组
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
二、基因重组
A A a a
B B b b
C C c c
根据概念，哪些基因可以发生重新组合？伴随哪些过程重新组合？
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
①交叉互换型
原癌基因和抑癌基因发生突变。
癌细胞
原癌基因
抑癌基因
突变或过量表达
失去抑制作用
致癌因子
癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累计效应。
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
癌变的原因（内因）：
调节细胞的生长和增殖
抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡
实例2 细胞的癌变
问题1：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因突变，多个基因突变问题2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因么？ 存在问题3：癌细胞与正常细胞相比有哪些明显特点？能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移……
基因突变与基因重组的比较
据细胞分裂图判断是基因突变还是基因重组
基因突变
若该个体基因型为AAB-，则为基因突变若该个体基因型为AaB-，则可能为基因突变或基因重组
基因突变
癌胚抗原甲胎蛋白
治疗：手术切除、放疗、化疗预防：坚持健康的生活方式， 远离致癌因子 合理的膳食和作息，愉快的情绪， 不吸烟、不酗酒。
病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
①物理因素：X射线，激光等②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等③生物因素：病毒、某些细菌等
二、基因重组
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
二、基因重组
A A a a
B B b b
C C c c
根据概念，哪些基因可以发生重新组合？伴随哪些过程重新组合？
在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组的类型：
①交叉互换型
原癌基因和抑癌基因发生突变。
癌细胞
原癌基因
抑癌基因
突变或过量表达
失去抑制作用
致癌因子
癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累计效应。
一、基因突变
实例2 细胞的癌变
癌变的原因（内因）：
调节细胞的生长和增殖
抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡
基因突变和基因重组课件-高一下学期生物人教版必修2
3.癌细胞有什么特点？
思考·讨论
1.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么?
结肠癌的发病原因
从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因(包括抑癌基因Ⅰ原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ )发生了突变。
2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?
存在
3.根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点?
碱基序列
替换
增添
缺失
注意：DNA的非基因片段发生的碱基序列改变不属于基因突变。
皱粒豌豆的形成
囊性纤维病的形成
生物个体发育的任何时期主要在有丝分裂的间期、减数第一次分裂前的间期
3.时期
间期DNA复制时要解旋为单链，单链DNA稳定性大大降低，极易受外界干扰而发生复制差错。
复制
4.结果
产生新的基因
损伤细胞内的DNA
化学因素
亚硝酸盐碱基类似物等
改变核酸的碱基
生物因素
某些病毒
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA
提高突变频率
（2）内因→自发突变
由于DNA复制偶尔发生错误等自发产生。
突变频率低
7.特点
(1)普遍性
所有生物都可以发生，在生物界普遍存在。
在自然状态下，基因突变的频率是很低的。据估计，在高等生物中，105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变。
变异
可遗传的变异是可以遗传的变异，也可能不遗传给后代（如发生在体细胞中）
注意：基因的碱基序列保持不变，也可通过表观遗传影响下一代。
阅读P80-83，思考基因突变的内容实例概念时间结果遗传情况原因特点意义应用
一、基因突变
一、基因突变1.实例
镰状细胞贫血
（1）红细胞层面：
思考·讨论
1.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么?
结肠癌的发病原因
从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因(包括抑癌基因Ⅰ原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ )发生了突变。
2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?
存在
3.根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点?
碱基序列
替换
增添
缺失
注意：DNA的非基因片段发生的碱基序列改变不属于基因突变。
皱粒豌豆的形成
囊性纤维病的形成
生物个体发育的任何时期主要在有丝分裂的间期、减数第一次分裂前的间期
3.时期
间期DNA复制时要解旋为单链，单链DNA稳定性大大降低，极易受外界干扰而发生复制差错。
复制
4.结果
产生新的基因
损伤细胞内的DNA
化学因素
亚硝酸盐碱基类似物等
改变核酸的碱基
生物因素
某些病毒
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA
提高突变频率
（2）内因→自发突变
由于DNA复制偶尔发生错误等自发产生。
突变频率低
7.特点
(1)普遍性
所有生物都可以发生，在生物界普遍存在。
在自然状态下，基因突变的频率是很低的。据估计，在高等生物中，105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变。
变异
可遗传的变异是可以遗传的变异，也可能不遗传给后代（如发生在体细胞中）
注意：基因的碱基序列保持不变，也可通过表观遗传影响下一代。
阅读P80-83，思考基因突变的内容实例概念时间结果遗传情况原因特点意义应用
一、基因突变
一、基因突变1.实例
镰状细胞贫血
（1）红细胞层面：
人教版生物必修二5.1基因突变和基因重组 课件
小鼠的白化基因
1×10-6
人类色盲基因
3×10-6
低频性
资料四：
不定向性
一个基因突变后产生 的是它的等位基因
思考：由基因突变产生的新的性状对生物 的生存有何意义（有利还是有害）？自然 环境会选择哪些个体生存下来？
因为生存下来的生物都能够适应当前 的环境，，如果它的性状出现变化， 往往会不适应环境，即对生物的生存 不利。但有时环境会出现一些变化， 原来不利的变异类型就会成为有利 的 变异。
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
他们完全一样吗？
什么是遗传? 什么是变异?
生物体的通变过异生是殖指产生生物子亲代、子,子代代间和 亲或代子、代子各代个和体子间代存之在间性的状性差状异都的 很现相象似。，这种现象称为遗传。
生物变异的类型
变异 的类 型
不可遗传的变异： 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。
资料五：
绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的， 这些病对人类健康构成了严重威胁。
镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者 (aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选 择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区， 发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)对疟疾的感染率，比 正常人(AA)低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利 的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流 行。
开花结果 的植株
基因突变可以发生在 1、生物个体发育的任何时期 2、可以发生生殖细胞中，也可以发生在体细 胞中。（发生在生殖细胞中突变遗传给后代的 可能性较大）
随机性
资料三： 几种常见生物的基因突变率
基因
突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10-5
高中生物人教版必修2课件：第5章第1节 基因突变和基因重组
的过程
A.④①
B.②⑤
C.③④
D.③①
解析:基因重组只发生在减数第一次分裂时期,包括四分体中非
姐妹染色单体的交叉互换和后期非同源染色体的自由组合,而配子
形成过程中的基因突变发生在减数第一次分裂前的间期DNA的复
制过程中。
答案:D
题型一 题型二
反思领悟基因突变的时间是间期DNA复制时,基因重组发生在减 数第一次分裂的四分体时期和后期。
一二
3.基因突变的原因 (1)外因:物理因素、化学因素和生物因素。 (2)内因——自发产生基因突变:DNA分子复制偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等。 4.基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性等。 5.基因突变的意义:是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源; 是生物进化的原始材料。
一二三
引起基因突变的因素及其作用的大致机理:
一二三
特别提醒①体细胞的突变可在当代表现,生殖细胞的突变在当代 不表现。
②体细胞突变可通过无性生殖遗传给后代。 ③显性突变(a→A)一旦发生即可表现,但通常不能稳定遗传;隐性 突变(A→a)一旦表现即可稳定遗传。
一二三
二、自然状态下基因重组的类型
发生的时期 发生的范围
题型一 题型二
反思领悟基因突变是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。
题型一 题型二
题型二 基因突变与基因重组的比较
【例2】 基因的随机重组和配子形成过程中的基因突变分别发
生在( )
①分裂间期DNA复制过程 ②有丝分裂形成子细胞的过程 ③
减数第一次分裂 ④减数第二次分裂前期 ⑤配子受精形成合子
一二三
一、基因突变发生的过程及时间分析 基因突变发生于所有生物中,是一种最广泛的可遗传变异的来源, 不论病毒、原核生物,还是真核生物,不论进行无性生殖,还是进行 有性生殖,只要进行遗传物质复制,就有可能发生基因突变。真核 生物的基因突变一般发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的 间期DNA复制的过程中。
基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版必修2
基因的自由组合
发生时期：减I后期 现象：非同源染色体自由组合 结果：非等位基因自由组合
(4)基因重组的意义
是生物变异的来源之一 对生物的进化具有重要的意义。
小结：基因突变与基因重组的比较
本质
发生 时间 原因
基因突变
基因结构改变，产生 新基因、可能会产生新性状
分裂间期
自然突变、诱发突变
基因重组
不同基因的重新组合，产生新 的基因型，使不同性状重新组合
个基因的分布状况，图中I、Ⅱ为无遗传效应的序列。
下列有关叙述正确的是
D
A．a、b、c基因之间一定能发生交叉互换 B．Ⅱ中发生碱基对的增添属于基因突变 C．a、b、c基因都能在该植物叶肉细胞中表达 D．a、b、c都是具有遗传效应的DNA片段
➢课后作业
师说小册子：检测案15
(4)基因突变对表达产物的影响
碱基对 影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变
增添
大
缺失
大
插入前序列未影响，影响插入后序列 缺失前序列未影响，影响缺失后序列
思考：增添或缺失几个碱基时影响最小？ 增添或缺失3个或3的倍数个碱基时对蛋白质影响最小
(5)基因突变的遗传
结果：产生新的等位基因。 遗传特性：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。可通过无性生
殖遗传。（p81）
人类体细胞中某些基因的突 变可能发展为癌细胞！！！
细胞的癌变
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 抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ 突变
癌
(1)细胞癌变的原因
原癌基因
正常细胞中也存在
人教版高中生物必修2第5章第1节基因突变和基因重组 课件 (共27张PPT)
生新的基因型
【例3】右图表示基因型为RR的某 动物细胞，有关叙述错误的是
(D)
A．图中R与r互为等位基因 B．图中基因r只能是基因突变产生 C．该细胞只能出现在某种器官中 D．图中a与a′的分离发生在减数第二次
分裂后期或有丝分裂后期
【例4】某个婴儿不能消化乳类，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
真核生物的基因表达调控比原核 生物复杂的原因是什么？
1）必须对转录产生的mRNA进行加工 2）转录和翻译在时间和空间上有分隔 3）某些基因只能特异地在某些细胞中
表达(细胞分化)
AGGTCACGTCGAGGTCACGTCG TCCAGTGCAGCTCCAGTGCAGC AGGUCACGUCGAGGUCACGUCG
可遗传的 基因重组、基因突变、染色体变异 变异来源：
二、基因的结构
• 什么叫基因？ 基因是指有遗传效应的DNA片段。
• 什么叫遗传效应？ 遗传效应是指有转录为mRNA，继而翻译
为蛋白质，或转录为核糖体RNA（rRNA)、转 移RNA(tRNA) 的功能。
无论是核基因还是质基因，都能够储存、传递 和表达遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物 体的性状。
酶失活，发生这种现象的根本原因是 ( C )
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改换了 D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了
问题讨论
1、引起生物变异的原因是什么？ 2、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？ 3、基因突变发生在什么时期？减数分裂
和有丝分裂过程中都可能发生基因突变， 所引起的遗传效应相同吗？
4、基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗？
5、基因重组现象仅存在于真核生物吗？
人教版高一生物必修二5.1 基因突变和基因重组-基因突变 课件 (共41张PPT)
镰刀型细胞贫血症是由________ 引起的一种遗传病(由 病因： 基因突变 基因结构改变)。 于DNA中发生碱基的______ 替换而引发___________
思考：
DNA中除了上述的“碱基发生替换”外， 还可能有什么情况会引发基因碱基对排列顺序 发生改变呢？
（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。
4.下列有关基因突变的说法，不正确的是 D A.在自然条件下，基因突变频率是很低的 B.基因突变是遗传物质改变引起的 C.基因突变能产生新的基因 D.人工诱导的基因突变都是有利的
课堂巩固
5、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
普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中， 给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱 满的种子，但是再把这些种子种下去结出 的仍就是普通的种子
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
不可遗传的变异： 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。 基因突变 可遗传的变异： 基因重组
（1）常用的方法： 物理因素：射线、紫外线、激光、太空辐射等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 解决低频性 ①提高突变率，缩短育种周期 （2）优点： 利用随机性、不定向性 ②大幅度改良某些性状 （3）缺点: ①成功率低,有利个体少 ②需大量处理材料
不定向性 少利多害性
低频性、随机性、
（4）实例：
高产青霉菌株
不同DNA，DNA的不同部位都可能突变
人教版教学课件生物必修2基因突变和基因重组
哼，什么杀虫 药，对付俺老 祖宗还差不多！
过去有效的杀 虫药，为什么现在就 不起作用了呢？
你们大量使用 杀虫药，我们可是 兵多将广，变异类 型多着呢！
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
一. 生物变异的概述:
A. 概念: 生物的子代与亲代之间以及子代 各个体之间性状上的差异称为生物的变异。
这些变异有的能够遗传给后代，有的却不能！
可遗传的变异
不遗传的变异
B.变异的类型:
由环境不同引起，遗
变 不遗传的变异： 传物质没有改变，不
异
能进一步遗传给后代。
的
类 型
生殖细胞内的遗传物
可遗传的变异： 质发生了改变，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
图片资料一:
图片资料二:
（三）基因突变的特点：
1、生物界中普遍存在———普遍性 2、随时发生——随机性 3、自然情下突变的频率很低——低频性 4、多数对生物有害——多害少利性 5、突不定向的——不定向性
二、基因重组
（一）概念：基因重组指在生物体进行有性生殖的 过程中，控制不同血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患 者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加,导致各器官血 流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血 尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破 裂产生溶血现象，引起溶血性贫血甚至造成死亡。
分
析
镰
刀
型 红细胞形状 圆饼状
弯曲的镰刀状
细
胞 血红蛋白
只改变基因的内部结构，使一个基因变成
它的等位基因（A→a或a→A）。
返回
A A CC G A A T T GG C T T
过去有效的杀 虫药，为什么现在就 不起作用了呢？
你们大量使用 杀虫药，我们可是 兵多将广，变异类 型多着呢！
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
一. 生物变异的概述:
A. 概念: 生物的子代与亲代之间以及子代 各个体之间性状上的差异称为生物的变异。
这些变异有的能够遗传给后代，有的却不能！
可遗传的变异
不遗传的变异
B.变异的类型:
由环境不同引起，遗
变 不遗传的变异： 传物质没有改变，不
异
能进一步遗传给后代。
的
类 型
生殖细胞内的遗传物
可遗传的变异： 质发生了改变，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
图片资料一:
图片资料二:
（三）基因突变的特点：
1、生物界中普遍存在———普遍性 2、随时发生——随机性 3、自然情下突变的频率很低——低频性 4、多数对生物有害——多害少利性 5、突不定向的——不定向性
二、基因重组
（一）概念：基因重组指在生物体进行有性生殖的 过程中，控制不同血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患 者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加,导致各器官血 流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血 尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破 裂产生溶血现象，引起溶血性贫血甚至造成死亡。
分
析
镰
刀
型 红细胞形状 圆饼状
弯曲的镰刀状
细
胞 血红蛋白
只改变基因的内部结构，使一个基因变成
它的等位基因（A→a或a→A）。
返回
A A CC G A A T T GG C T T
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人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
2、判断下列事例中的致癌因子分别属于哪一类？ A：物理致癌因子 B：化学致癌因子 C：病毒致癌因子
紫外线使全球皮肤癌患者增加
（A ）
居里夫人长期被射线损伤致白血病
（A ）
烟草中含有尼古丁、焦油等物质，吸烟致癌比例达30% （ B ）
在高秆群体中，矮秆植株因受光不足发育不良
在多风地区，矮秆群体具有较强的抗倒伏能力，生长更加茁壮
鸡的卷羽不利于保温
在高温条件下比正常羽毛更利于散热
镰刀型细胞突变基因的携带者比正常人具有更高的恶性疟疾抵抗力
进一步讨论： 请你谈一谈基因突变与进化之间有怎样的关系呢？ 基因突变 产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
诱发突变 原因 自发突变
基因突变
概念
DNA中碱基对替换、增添、缺失 意义
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
结果
新基因
密码的简并等原因
蛋白质结构未改变
蛋白质结构、功能改变
变异的根 本来源， 为生物的 进化提供 原材料
性状不改变 性状改变（产生新性状）
思考： F2中出现了亲本没有的性状组合——绿色圆粒、黄色皱粒，
基因突变是随机发生的
3、各种生物都会由于基因突变而引起性状的改变， 如：水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲， 白化病，镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性等。
基因突变在生物界普遍存在
进一步讨论： 水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，
镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性 从生物本身生存角度考虑，这些突变性状是有害还是有利的？
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人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
思考与讨论： 1、航天育种的原理是什么？
通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变的频率， 从而筛选出人们需要的新品种。
基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
密码的简并等原因
蛋白质结构未改变
蛋白质结构、功能改变
性状不改变
性状改变（产生新性状）
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
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思考与讨论： 1、细胞癌变的根本原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因发生基因突变，且癌症的发 生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生 5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。
实例三：囊性纤维病的病因 CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少 苯丙氨酸，空间结构异常， 转运氯离子功能异常
患者支气管粘液增多
黏液清除困难，细菌繁殖， 肺部感染
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基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
B
b
b
B
b
B
配子：AB、ab →AB、Ab、aB、ab
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
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基因重组
非同源染色体上的非
概念
等位基因自由组合 原因 生物体进行有性生殖
四分体中非姐妹染色 单体交叉互换
的过程中，控制不同性 状的基因的重新组合。
意义 产生多样的 基因型
变异的来 源之一， 为生物的 进化提供 原材料
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
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3、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的
变异性，其根本原因是
（B ）
A．基因突变频率更高 B．产生新的基因组合机会多 C．产生许多新的基因
D．更容易受环境影响而发生变异
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
4、下列关于基因重组的说法，不正确的是
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
实例二：豌豆皱粒的形成
编码淀粉分支酶的基因被 插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶异常，活性大 大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉因重组 (共33 张PPT)
基因突变和基因重组
人教版必修二 生物
白虎的一个色素基因——SLC45A2发生了突变
聚焦： 1、什么是基因突变？ 2、基因突变的原因是什么？ 3、基因突变有什么意义？
实例一：镰刀型细胞贫血症 正常的红细胞（左）和镰刀型红细胞（右）
探究：镰刀型细胞贫血症的成因
正常
1
2
3
4
5
6
7
缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸
怎样遗传？
人教版必修二5.1基因突变和基因重组 (共33 张PPT)
突变产生的致病基因复制后， 通过减数分裂随配子遗传给后代。
根本原因
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DNA中碱基对替换 增添 缺失 基因结构的改变 （基因碱基序列的改变） 蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）
腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐，不宜多吃，
（B）
Rous肉瘤病毒感染人的细胞后，将其基因组整合进人的基因组，从
而人的细胞癌变
（C ）
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3、基因突变的原因是什么？ 外来因素的诱发（诱发突变）： 物理因素：射线、紫外线及其他辐射能损伤DNA 化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基 生物因素：某些病毒 自发突变：DNA复制偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等原因
C．染色体结构变异 D．基因突变
（D ）
2、基因重组发生在 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
（A ）
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异常 缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸 血红蛋白分子的部分氨基酸序列
原因：组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸替换。
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进一步探究：镰刀型细胞贫血症的根本原因（完成P.81图解）
直接原因
A
U
①
A
②
T
镰刀型细胞贫血症能否遗传？ 可以遗传
（A ）
A．基因重组是生物变异的根本来源 B．基因重组能够产生多种基因型 C．基因重组发生在有性生殖是过程中
D．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组
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5、关于基因突变的下列叙述中，错误的是 （ D ） A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变 B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列 顺序的改变而发生的 C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素 的作用下引起 D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的
产生这种变异现象的原因是什么？ 基因的自由组合定律
非同源染色体上的非等位基因自由组合
r
Yr 和 yR
R
R
YR 和 yr
r
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基因重组
非同源染色体上的非
概念
等位基因自由组合 原因 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。
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需要有246+1个个体
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基因突变
基因重组
DNA中碱基对替换、增添、 有性生殖的过程中，控制不同
概念 缺失，基因结构改变
性状的基因重新组合
原因 外来因素诱发 自发突变
非同源染色体的非等位基因自由组合 四分体的非姐妹染色单体交叉互换
是产生新基因的途径
是生物变异的根本来源 意义 是生物的进化的原始材料
产生新的基因型 是生物变异的来源之一 为生物进化提供原材料
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巩固练习：
1、生物变异的根本来源是
A．基因重组
B．染色体数目变异
2、从以上视频看出，基因突变具有怎样的特点？ 自然状态下，突变频率低——高等生物中，105～108个生殖细胞中， 才会有1个生殖细胞发生基因突变 不定向的——一个基因可以向不同方向发生突变 随机发生的——可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发 生在不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位 普遍存在的——生物界中普遍存在
蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）
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2、判断下列事例中的致癌因子分别属于哪一类？ A：物理致癌因子 B：化学致癌因子 C：病毒致癌因子
紫外线使全球皮肤癌患者增加
（A ）
居里夫人长期被射线损伤致白血病
（A ）
烟草中含有尼古丁、焦油等物质，吸烟致癌比例达30% （ B ）
在高秆群体中，矮秆植株因受光不足发育不良
在多风地区，矮秆群体具有较强的抗倒伏能力，生长更加茁壮
鸡的卷羽不利于保温
在高温条件下比正常羽毛更利于散热
镰刀型细胞突变基因的携带者比正常人具有更高的恶性疟疾抵抗力
进一步讨论： 请你谈一谈基因突变与进化之间有怎样的关系呢？ 基因突变 产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
诱发突变 原因 自发突变
基因突变
概念
DNA中碱基对替换、增添、缺失 意义
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
结果
新基因
密码的简并等原因
蛋白质结构未改变
蛋白质结构、功能改变
变异的根 本来源， 为生物的 进化提供 原材料
性状不改变 性状改变（产生新性状）
思考： F2中出现了亲本没有的性状组合——绿色圆粒、黄色皱粒，
基因突变是随机发生的
3、各种生物都会由于基因突变而引起性状的改变， 如：水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲， 白化病，镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性等。
基因突变在生物界普遍存在
进一步讨论： 水稻的矮秆，果蝇的残翅，鸡的卷羽，人的红绿色盲，
镰刀型细胞贫血症，大肠杆菌的抗药性 从生物本身生存角度考虑，这些突变性状是有害还是有利的？
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思考与讨论： 1、航天育种的原理是什么？
通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物基因突变的频率， 从而筛选出人们需要的新品种。
基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
密码的简并等原因
蛋白质结构未改变
蛋白质结构、功能改变
性状不改变
性状改变（产生新性状）
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思考与讨论： 1、细胞癌变的根本原因是什么？ 原癌基因和抑癌基因发生基因突变，且癌症的发 生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生 5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。
实例三：囊性纤维病的病因 CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少 苯丙氨酸，空间结构异常， 转运氯离子功能异常
患者支气管粘液增多
黏液清除困难，细菌繁殖， 肺部感染
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基因突变
DNA中碱基对替换、增添、缺失
基因结构的改变 （基因碱基序列的改变）
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同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
B
b
b
B
b
B
配子：AB、ab →AB、Ab、aB、ab
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基因重组
非同源染色体上的非
概念
等位基因自由组合 原因 生物体进行有性生殖
四分体中非姐妹染色 单体交叉互换
的过程中，控制不同性 状的基因的重新组合。
意义 产生多样的 基因型
变异的来 源之一， 为生物的 进化提供 原材料
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3、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的
变异性，其根本原因是
（B ）
A．基因突变频率更高 B．产生新的基因组合机会多 C．产生许多新的基因
D．更容易受环境影响而发生变异
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4、下列关于基因重组的说法，不正确的是
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实例二：豌豆皱粒的形成
编码淀粉分支酶的基因被 插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶异常，活性大 大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉因重组 (共33 张PPT)
基因突变和基因重组
人教版必修二 生物
白虎的一个色素基因——SLC45A2发生了突变
聚焦： 1、什么是基因突变？ 2、基因突变的原因是什么？ 3、基因突变有什么意义？
实例一：镰刀型细胞贫血症 正常的红细胞（左）和镰刀型红细胞（右）
探究：镰刀型细胞贫血症的成因
正常
1
2
3
4
5
6
7
缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸
怎样遗传？
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突变产生的致病基因复制后， 通过减数分裂随配子遗传给后代。
根本原因
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DNA中碱基对替换 增添 缺失 基因结构的改变 （基因碱基序列的改变） 蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）
腌制蔬菜、肉类含有亚硝酸盐，不宜多吃，
（B）
Rous肉瘤病毒感染人的细胞后，将其基因组整合进人的基因组，从
而人的细胞癌变
（C ）
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3、基因突变的原因是什么？ 外来因素的诱发（诱发突变）： 物理因素：射线、紫外线及其他辐射能损伤DNA 化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基 生物因素：某些病毒 自发突变：DNA复制偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等原因
C．染色体结构变异 D．基因突变
（D ）
2、基因重组发生在 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
（A ）
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异常 缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸 血红蛋白分子的部分氨基酸序列
原因：组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸替换。
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进一步探究：镰刀型细胞贫血症的根本原因（完成P.81图解）
直接原因
A
U
①
A
②
T
镰刀型细胞贫血症能否遗传？ 可以遗传
（A ）
A．基因重组是生物变异的根本来源 B．基因重组能够产生多种基因型 C．基因重组发生在有性生殖是过程中
D．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组
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5、关于基因突变的下列叙述中，错误的是 （ D ） A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变 B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列 顺序的改变而发生的 C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素 的作用下引起 D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的
产生这种变异现象的原因是什么？ 基因的自由组合定律
非同源染色体上的非等位基因自由组合
r
Yr 和 yR
R
R
YR 和 yr
r
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基因重组
非同源染色体上的非
概念
等位基因自由组合 原因 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。
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需要有246+1个个体
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基因突变
基因重组
DNA中碱基对替换、增添、 有性生殖的过程中，控制不同
概念 缺失，基因结构改变
性状的基因重新组合
原因 外来因素诱发 自发突变
非同源染色体的非等位基因自由组合 四分体的非姐妹染色单体交叉互换
是产生新基因的途径
是生物变异的根本来源 意义 是生物的进化的原始材料
产生新的基因型 是生物变异的来源之一 为生物进化提供原材料
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巩固练习：
1、生物变异的根本来源是
A．基因重组
B．染色体数目变异
2、从以上视频看出，基因突变具有怎样的特点？ 自然状态下，突变频率低——高等生物中，105～108个生殖细胞中， 才会有1个生殖细胞发生基因突变 不定向的——一个基因可以向不同方向发生突变 随机发生的——可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发 生在不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位 普遍存在的——生物界中普遍存在
蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）