人教版必修二基因突变和基因重组

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
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。
“一母生九子，连母十个样”，这种变异主要来源于_基__因___重__组___
1、人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定律计算，一 位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生 多少种染色体组成不同的卵细胞？
223种精子； 223种卵细胞
2、即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全 相同的个体，子女的数量应是多少？
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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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，
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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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
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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
淀粉含量低的豌豆由于失 水而皱缩
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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）
（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
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
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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
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
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
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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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
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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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 ）
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
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？
蛋白质结构、功能改变 性状改变（产生新性状）
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思考：基因突变一定能改变生物的性状吗？
不一定
基因 突变
密码子的简并
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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。
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说一说：下列现象分别体现了基因突变的什么特点？
1、小鼠灰Βιβλιοθήκη Baidu基因A+
AY (黄毛) a (黑毛)
不定向性
一个基因可以产生一个以上 的等位基因
2、基因突变可以发生在植物个体发育的任何时期
受精卵
胚
幼苗
分化出花芽的植株
具根茎叶的植株 性成熟的植株