浙科版(2019)生物必修2：4.1 基因突变可能引起性状改变 学案设计(无答案)
浙科版(2019)高中生物必修2《遗传与进化》 第4章 4.3 染色体畸变可能引起性状改变 学案
第三节染色体畸变可能引起性状改变课标内容要求核心素养对接举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
1.通过讨论能够判断染色体畸变的类型及染色体组。
(生命观念)2．能够设计实验论证三种可遗传变异的来源。
(科学思维、科学探究)3．能够理清单倍体育种、多倍体育种的实验程序。
(生命观念、社会责任)一、染色体畸变1．概念染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，也称为染色体变异。
2．形成原因每种生物的染色体数目与结构是相对恒定的，但在自然条件或人工因素的影响下，染色体可能发生数目与结构的变化，从而导致生物的变异。
3．分类染色体畸变包括染色体数目变异和染色体结构变异。
4．与基因突变的区别基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。
而染色体畸变是可以用显微镜直接观察到的。
二、染色体结构变异可能导致生物性状的改变1．概念染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。
2．类型根据染色体断裂后片段连接的方式，染色体的结构变异分为如下4种类型：(1)缺失：染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象。
(2)重复：染色体上增加了某个相同片段的现象。
(3)倒位：一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象。
(4)易位：染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。
3．遗传效应染色体结构的变异，使位于染色体上的基因的数目和排列顺序也发生改变。
大多数的染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体的死亡。
4．诱发染色体结构变异的因素经研究表明，凡是能诱发基因突变的因素，都可能引起染色体结构变异。
三、染色体数目变异能导致生物性状的改变1．染色体数目变异的概念、类型(1)概念染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减少。
(2)类型可分为：①整倍体变异，体细胞中的染色体数目是以染色体组的形式成倍增加或减少的。
基因突变可能引起性状改变课件-2021-2022学年高一下学期生物浙科版(2019)必修2
3.细胞癌变的外因 （1）物理致癌因子（各种射线）
X射线，紫外线等 （2）化学致癌因子（无机物或有机化合物）
人乳头瘤病毒HPV (宫颈癌)
（3）病毒致癌因子 乙型肝炎病毒（肝癌）
1.概念
诱变育种
利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从 变异后代中选育新品种的过程。
2.方法： 物理方法(紫外线、x射线、γ射线、激光等)或化学方
➢ 场所：细胞核、线粒体、叶绿体、拟核
基因突变的方式
方式一：碱基对的替换
基因突变的方式
方式二：碱基对的缺失 方式二：碱基对的增添
思考：碱基对缺失和增添对 基因表达有什么影响？
ATCCG TAGGC
（正常）
A CCG 缺失
T GGC
思考：哪种基因突变类型对
生物性状影响最小？
ATTCCG 增添
TAAGGC
法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要 求的变异类型。
3.原理：基因突变
4.意义： 创造动植物、微生物新品种
农作物 黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五
号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2.5％。
微生物
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉 素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜 炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来， 人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了 青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到50 000单位 /mL～60 000单位/mL。
请思考： ②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？ 不一定。一般情况下，只有发生在生殖 细胞的基因突变才能遗传给下一代。
③体细胞的基因突变会遗传给后代吗？ 无性繁殖
2020-2021学年生物浙科版(2019)必修第二册：4.1 基因突变可能引起性状改变
十一基因突变可能引起性状改变(20分钟·70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.鼠毛的灰色基因可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因,说明基因突变具有( )A.普遍性B.多方向性C.多数有害性D.稀有性【解析】选B。
控制鼠毛的灰色基因既可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因,即基因可以朝不同的方向突变,因此该实例体现了基因突变具有多方向性。
【补偿训练】基因突变常发生在细胞周期的( )A.分裂间期B.分裂期前期C.分裂期后期D.分裂期末期【解析】选A。
基因突变一般发生在间期,即有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,因为此时细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中DNA分子在复制时,其双螺旋结构会打开,稳定性较差,所以容易发生基因突变。
2.癌症是威胁人类健康的最严重的疾病之一,下列各项中,可能增加患癌风险的是( )A.适度锻炼B.按时作息C.长期吸烟D.保持乐观心态【解析】选C。
适度锻炼有助于减少癌症的发生,A不符合题意;按时作息有助于减少癌症的发生,B不符合题意;长期吸烟等不良生活习惯可能会诱发正常人体细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变,可能增加患癌风险,C符合题意;保持乐观心态有助于减少癌症的发生,D不符合题意。
3.(2020·绍兴高一检测)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是 ( )A.癌细胞在适宜条件下可无限增殖B.癌细胞表面蛋白质很少或缺失C.癌细胞易在体内转移D.癌变是细胞异常分化的结果【解析】选B。
癌细胞在适宜条件下可无限增殖,A正确;癌细胞表面粘连蛋白减少,但不是蛋白质很少或缺失,B错误;由于癌细胞表面粘连蛋白减少,细胞间的黏着性降低,所以癌细胞易在体内转移,C正确;细胞的癌变是由于基因突变导致细胞异常分化的结果,D正确。
4.我国发射的神舟飞船上搭载了一些生物,利用太空特定的物理环境进行一系列的科学试验。
对此,下列说法正确的是( )A.太空育种并不能提高突变率B.培育成生物新品种的理论依据是基因突变C.获得的新性状都对人类有益D.此育种方法不可能产生新的基因【解析】选B。
高中生物浙科版2019必修二基因突变可能引起性状改变
人工：c.重组DNA技术人为的把人类需要的基因组合
在一起。
相对性状 的对数
1 2 3 · · · · · · n
F1产生的配 F2基因型数 F2表现型数 子种类数
但发育延迟，结实率低。
举例
单倍体的应用
花药的 离体培养
多倍体的应用 无籽西瓜的培育
优点
后代完全纯合， 缩短育种年限
无籽且品质优良
单倍体（n）：（ABCD）
整 倍 二倍体（2n）： （ABCD） （ABCD） 体
三倍体（3n）： （ABCD） （ABCD） （ABCD）
单体2n－1： （ABCD） （BCD）
4、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同 源染色体上。
ABCDE FG
1 23
45
1 2 ABCDE 3 45
FG
ABCDE FG
1 23
45
1 2 CDE FG AB 3 4 5
染色体变异
染色体结构的变异 染色体数目的变异
染色体组的概念： 生殖细胞中
的一组形态、大 小和功能各不相 同的非同源染色 体。
染色体变异
染色体结构的变异
增添
缺失
改变
如猫叫综合征，就是人的第5号染色体部分缺失 所引起的一种遗传病。
染色体变异
自然或人 为条件下 染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体增加或减少 染色体组成倍的增加或减少
基因突变在光学显微镜下看不见。染色体 变异在光镜下可看见。
一、染色体结构变异
概念：染色体结构的改变而引起的变异。 结果：使染色体上的基因数目和排列顺序发生
2020-2021学年第四章第一节基因突变可能引起性状改变教案(2)含答案
【新教材精创】2020-2021学年浙科版必修2 第四章第一节基因突变可能引起性状改变教案（2）含答案第4章生物的变异第1节基因突变可能引起性状改变本课时为必修2的第四章《生物的变异》第1节《基因突变可能引起性状改变》。
本课时主要由“基因突变”、“诱变育种”两部分构成。
前面三章学习了遗传,从个体水平、细胞水平、分子水平学习了遗传物质如何控制性状的传递以及遗传规律，本章内容是变异，遗传是变异的基础，变异是遗传的补充，本章的内容安排让学生知道生物变异的来源以及在生产生活上的应用,更为后面要学习的生物进化方面的知识打下基础,因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解基因突变的概念，建立结构与功能观,理解基因突变带来的影响.【科学思维】运用基因突变的原理，提高诱变育种的频率.【科学探究】探究不同的育种方法,得到更好的育种产品，培养团队合作精神，提升创新意识。
【社会责任】关注育种知识，积极运用生物学原理，指导生产实践.重点：基因突变、诱变育种难点:基因突变一、情境导入，引入新知以太空育种为例，引入诱变育种的概念.太空育种即航天育种，也称空间诱变育种，是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，提高种子变异的频率，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
接下来请各小组就课前准备的材料上来进行介绍.1。
太空育种主要涉及的技术。
2.太空育种特殊的环境有哪些？3。
目前进行太空育种的国家有哪些?4.太空育种的生物有哪些？5。
太空育种得到的变异个体的特点有哪些？6.太空育种每次都是成功的吗？是否一定能按照预想的模式得到想要的变异结果？7。
太空育种的食品是安全的吗？变异的原因是？7.影响太空育种的因素有哪些？8.太空育种的意义和发展前景？太空育种这个实例，接近生活，容易与学生引起共鸣，可以让学生很快进入上课状态，而对太空育种知识的普及以及学习，是本节课的诱变育种的内容之一，也可以解决一些原来无法解决的问题.二、基因突变太空育种引起生物性状的改变的主要原因是基因突变,很自然地引入基因突变的概念。
浙科版(2019)生物必修2：4.1 基因突变可能引起性状改变 教案
基因突变应用于诱变育种【教学目标】知识与技能1．掌握基因突变的概念和类型。
2．掌握基因突变的特点和诱发基因突变的因素。
3．了解基因突变导致的细胞分裂失控。
过程与方法从基因突变出发了解利用基因突变来诱变育种的技术。
情感态度价值观利用生物的变异，在生产实践中可以培育出新的优良品种，从而提升学生对生物学的学习兴趣，并提升学生的分析归纳能力。
【教学重难点】重点：基因突变是如何引起生物变异的。
难点：基因突变的案例和原因的分析。
【教学方法】讲授法、讨论法和归纳法等。
【教学过程】引言：在前面我们学习了生物的遗传，了解了性状为什么遗传以及性状遗传时遵循的规律特点。
那么性状是由什么决定的呢？（答：由遗传物质决定的。
）性状表现除与遗传物质有关外，还与什么有关？（答：与外界条件有关）性状由亲代传递到子代时，会不会一成不变呢？当然不会，或多或少都会存在差异，这又为什么呢？（答：这是因为生物体不仅具有遗传还具有变异。
）那么生物的变异又是如何产生的呢？又有什么特点呢？变异：不遗传变异、可遗传变异（今天我们就来学习生物的变异）讲述：让我们先来看一个图片（投影片）。
上图是一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中，水、肥、光特别充足，所结种子大而饱满，但这样的种子种下去，结出的却是普通种子；下图是太空椒（普通青椒种子邀游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，种植下去，仍然是肥大果实。
提问：籽粒饱满的种子与普通种子相比，太空椒与普通青椒相比，形状有明显的差异，这是为什么？（回答：发生了变异。
）提问：把子粒饱满的种子种下去，长出的种子是不是粒大饱满？（回答：不是。
）提问：把肥大的青椒种下去，长出的是什么？（回答：肥大青椒。
）提问：这又说明一个什么问题？（回答：生物的变异有的不能遗传，有的可以遗传。
）讲述：可见生物的变异有这样两种类型。
那什么情况下的变异不遗传，什么情况下的变异可遗传？我们知道生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。
浙科版学新教材高中第四章生物的变异第三节染色体畸变可能引起性状改变教案必修生物
本课时为必修２的第四章《生物的变异》第３节《染色体畸变可能引起性状改变》第２课时。
本课时主要由“单倍体育种”、“多倍体育种”两部分构成。
前面三章学习了遗传，从个体水平、细胞水平、分子水平学习了遗传物质如何控制性状的传递以及遗传规律，本章内容是变异，遗传是变异的基础，变异是遗传的补充，本章的内容安排让学生知道生物变异的来源以及在生产生活上的应用，更为后面要学习的生物进化方面的知识打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解染色体畸变的概念，建立结构与功能观，理解染色体畸变带来的改变。
【科学思维】运用染色体畸变的原理，提高育种的效率。
【科学探究】设计育种方案，解决实际问题。
【社会责任】关注育种知识，积极运用生物学原理，指导生活及生产实践。
重点：单倍体育种、多倍体育种难点：育种原理一、单倍体育种除了杂交育种、诱变育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时间之内得到抗病红果肉（ddRR）？直接引出单倍体育种的概念，回顾单倍体的概念，书写单倍体育种的遗传图解。
从育种过程分析，回答下列问题：（1）单倍体育种最终得到的是单倍体吗？（２）为什么要用秋水仙素处理？（３）单倍体育种过程中涉及到的变异原理为？（４）单倍体育种的过程中可以用秋水仙素处理单倍体的种子吗？（５）该过程技术复杂体现在？（6）得到的二倍体表现型与基因型是一对一的关系吗？为什么？（7）与杂交育种和诱变育种相比优点在哪？又有哪些不足？二、多倍体育种前面我们采用了不同的育种方法对番茄进行了改良，使得番茄具有抗病、抗冻等一些优良的性状，现已知四倍体番茄维生素C的含量比二倍体高一倍，又可以通过什么方法得到呢？提问，学生会想到秋水仙素处理，引出多倍体育种的概念。
１．方法：（１）用秋水仙素处理____________或_______。
原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________形成，导致_______不能_ ______，从而引起细胞内染色体__________。
4.1 基因突变可能引起性状改变(教学课件)-高一下学期生物浙科版(2019)必修2
的改变，叫作基因突变。
2、基因突变的特点：
• 普遍性 • 多方向性 • 稀有性 • 可逆性 • 多数有害性
3、在自然状态下，基因突变的概率很低，但是生物周围环境的某些变化
会提高基因突变发生的概率。引起基因突变的原因如表：
生物因素 病毒等
内 因
DNA复制错误偶然发生
基因突变的意义 基因突变产生新的基因
新性状
适应
不同的环境
基因突变是生物变异的根本来源，为生 物的进化提供了丰富的原始材料。
活动二 基因突变与细胞癌变
（1）列举人类群体中常见的癌症：
胃癌、食管癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、 血癌（白血病）等等
（2）讨论癌症的防治方法：
__碱__基____发生改变。
替换 缺失 插入
基因突变的定义
基因突变是指基因内部特定核苷 酸序列发生改变的现象或过程。 DNA分子上碱基对的替换、插入或 缺失都可以引起核苷酸序列的变化 ， 从而引起基因结构的改变。
基因突变的特点
普遍性
低等生物、高 等生物；生物 个体发育的任 何时期；不同 个体的任何细 胞
细胞癌变的原因
1.2018年我国国家癌症中心统计数据显示，肺癌居全 国癌症发病率和致死率的首位，发病人数为78.1万 人，其中男性发病率为女性的二倍，这与男性有较高 吸烟率有关。研究表明，烟草的烟雾中含有的多种成 分如多环芳烃等具有致癌作用。
2. 黄曲霉素被认为是肝癌
的重要诱因。
发霉的食物 变质的米饭 发苦的坚果 长期不用的筷子
手术切除、化疗、放射治疗等
（3）如何预防癌症（恶性肿瘤）的发生：
浙科版(2019)生物必修2：4.3 染色体畸变可能引起性状改变 学案
染色体畸变可能引起性状改变【学习目标】1．掌握染色体结构变异的类型。
2．掌握染色体数目变异导致生物性状的改变。
3．了解单倍体和多倍体的概念。
4．从染色体变异出发了解利用单倍体育种和多倍体育种技术。
【学习重点】1．染色体结构变异的类型。
2．染色体数目变异导致生物性状的改变。
【学习难点】单倍体和多倍体的概念。
【学习过程】染色体结构变异1．染色体畸变的含义和类型（1）含义：生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。
（2）类型⎩⎨⎧ 染色体结构变异染色体数目变异2．染色体结构变异（1）概念：染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。
（2）类型及实质（连线）（3）结果：使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变。
（4）影响：大多数的染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体的死亡。
下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。
据此分析：1．图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？答案图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。
2．图②和图③相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？答案图②是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；图③是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。
3．图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种？答案能在光学显微镜下观察到的是②。
4．能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？答案不能。
若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。
知识整合同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体畸变可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。
《基因突变可能引起性状改变》示范公开课教学设计【高中生物浙科版(新课标)】
第一节基因突变可能引起性状改变◆教学目标1．阐明基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素，举例说明基因突变的机理。
2．理解诱变育种的方法和优缺点，说明基因突变原理在生产上的应用。
3．尝试收集恶性肿瘤防治方面的信息，学会收集信息，归纳概括的基本方法，并关注社会议题。
◆教学重难点【教学重点】1．基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素。
2．诱变育种的方法和优缺点。
【教学难点】基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素。
◆教学过程【新课引入】1．观察水毛茛图片，水上水下叶形不同是环境因素引起的，尝试回答下列问题：（1）可遗传的变异都有哪些？提示：可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体畸变。
（2）仅由环境变化引起的生物性状的改变能否遗传？提示：如果遗传物质未发生改变，仅由环境变化引起的性状改变一般不会遗传给下一代。
2．同学们观看太空育种视频介绍，思考以下问题：为何宇宙射线能够引起植物种子的变异?宇宙射线引起的变异为何能够改变植物的性状?提示：太空中存在许多射线,这些射线会使基因发生突变。
种子发生的基因突变可能影响其编码的蛋白质进而影响植物的性状。
【新知讲解】一、基因突变教师引导学生阅读课本P86-89页，回答下列问题。
1．基因突变的概念：基因突变是指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
DNA分子上碱基对的替换、插入或缺失都可以引起核苷酸序列的变化，从而引起基因结构的改变。
基因突变是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。
2．按突变方式分类：替换、插入或缺失。
3．按来源分类：自发突变和诱发突变。
基因突变是如何发生的呢？让我们一起探究基因突变的原理。
（一）碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变基因作为DNA上有遗传效应的片段，可能在复制等时期发生碱基序列的改变，从而改变了遗传信息。
碱基序列的改变包括：碱基对的替换、插入和缺失三种不同的方式。
方式一：碱基对的替换教师引导学生读86页图4-1，并认识碱基对替换引起基因突变的原理：DNA复制时，碱基对的替换会导致基因碱基对序列的改变，碱基对数目不变。
浙科版(2019)生物必修2：4.3 染色体畸变可能引起性状改变 教案
染色体畸变可能引起性状改变【教学目标】知识与技能1．掌握染色体结构变异的类型。
2．掌握染色体数目变异导致生物性状的改变。
3．了解单倍体和多倍体的概念。
过程与方法从染色体变异出发了解利用单倍体育种和多倍体育种技术。
情感态度价值观利用生物的变异，在生产实践中可以培育出新的优良品种，从而提升学生对生物学的学习兴趣，并提升学生的分析归纳能力。
【教学重难点】重点：1．染色体结构变异的类型。
2．染色体数目变异导致生物性状的改变。
难点：单倍体和多倍体的概念。
【教学方法】讲授法、讨论法和归纳法等。
【教学过程】【第一课时】一、染色体变异引言：前面学习了基因突变的知识，基因突变导致生物变异的原因是什么？（回答：基因突变是基因结构发生改变，从而使遗传信息改变，进而使蛋白质结构改变、生物性状改变，即生物发生了变异。
）提问：基因是什么？它和染色体又有何关系？（回答：略。
）讲述：染色体是DNA的主要载体，基因又是有遗传效应的DNA片段，染色体即为基因的主要载体。
（一）染色体结构的变异：染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变对于一个生物体来说，正常情况下，其染色体的结构和数量都是稳定的，但在自然条件和人为因素的影响下，染色体的结构和数量均可发生改变，从而导致生物性状的改变，这就属于染色体变异。
示屏投影展示：猫叫综合征幼儿照片讲述：这是一个猫叫综合征幼儿的照片。
从像片上看，患儿两眼较近，耳位低下，存在着严重的智力障碍，因为病儿哭声轻、音调高，很像猫叫而得名。
这种病的病因是什么？投影展示：染色体缺失图讲述：这是由于病儿第5号染色体部分缺失引起，这属于染色体结构变异。
下面几种情况也属染色体结构变异，请同学们注意观察，染色体是如何变化的？投影展示：①染色体缺失某一片段，②染色体增加某一片段，③染色体某一片段位置颠倒180度，④染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
（回答：略。
）提问：染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异？（回答：染色体结构的变化，会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，从而导致生物变异的发生）提问：染色体数目改变，会不会引起生物变异？（回答：会。
浙科版(2019)生物必修2：4.2 基因重组使子代出现变异 教案
基因重组使子代出现变异【教学目标】知识与技能1．掌握基因重组的概念和类型。
2．掌握两种基因重组的方式。
3．了解转基因技术如何实现物种间的基因重组。
过程与方法从基因重组出发了解利用基因重组来杂交育种的技术。
情感态度价值观利用生物的变异，在生产实践中可以培育出新的优良品种，从而提升学生对生物学的学习兴趣，并提升学生的分析归纳能力。
【教学重难点】重点：两种基因重组的方式。
难点：转基因技术如何实现物种间的基因重组。
【教学方法】讲授法、讨论法和归纳法等。
【教学过程】上节课我们学习了基因突变的概念和特点。
这是几幅基因突变的图片（投影片）（棉花短果枝、鸡脚叶、水稻矮杆、糯性，果蝇的白眼、残翅，人的白化病、色盲），为什么说它们的变异性状都是基因突变造成的？（回答：这些性状是因为正常基因结构改变了，包括DNA碱基对增添、缺失或改变，使基因携带的遗传信息发生了改变，因此性状就发生了变异，这就是基因突变引起的变异。
）提问：从这些正常表现到突变表现，谁能回答基因突变具有哪些特点？（回答：略。
）其实生物变异不只是由基因突变引起的，基因重组也会造成生物变异。
那么基因重组造成的生物变异又是在什么情况下发生的呢？又有什么特点呢？接下来我们就来学习基因重组。
1．基因重组：（1）概念：控制不同性状的基因重新组合。
包括：基因自由组合、基因交换什么是基因重组呢？基因重组是控制不同性状的基因重新组合。
关于基因重组我们在前面学习自由组合定律和连锁交换定律时已经接触过这方面的知识。
大家先写一下，黄色圆粒与绿色皱粒作亲本杂交，产生后代的过程。
P 黄色圆粒X绿色皱粒↓F1黄色圆粒↓F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒提问：（打出此投影片，分析）F2除了黄色圆粒、绿色皱粒以外还有两种亲本所没有的新性状：黄色皱粒、绿色圆粒，这两种性状与亲本相比是不是变异性状？（回答：是。
）提问：它们又是如何产生的呢？（回答：在F1减数分裂形成配子时，控制不同性状的基因自由组合形成的。
基因突变可能引起性状改变
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_分__子__结__构__发生了改变产生的。
1.基因突变可改变生物性状的原因?
• (1)肽链不能合成 • (2)肽链延长 • (3)肽链缩短 • (4)肽链中氨基酸改变，导致蛋白质的功能改变
不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因 突变才能遗传给下一代。
4.体细胞的基因突变会遗传给后代吗 ？
无性繁殖
基因突变对表型影响的类型
（1）形态突变
（2）生化突变
（3）致死突变 （4）条件致死突变
蛋白质
消化吸收
细胞内苯丙氨酸
苯丙酮酸
苯丙氨酸羟化酶 酪氨酸
基因突变的特点
①普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ②可逆性: A突变为a，a也可突变成A ③稀有性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 ④有害性：(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 ⑤多方向性：
2
3
4
密码
6
7
5
二、基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质
人类镰刀型贫血病的形成
镰刀型细胞贫血症的病因分析
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了变化.
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
思考与讨论
DNA
GAA 突变 GTA
CTT
CAT
mRNA
GAA
GUA
_根__本__原因
2.基因突变一定会导致生物性状改变吗？
• (1)基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中 • (2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸 • (3)基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变 • (4)改变蛋白质中个别氨基酸，但蛋白质的功能不变
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基因突变可能引起性状改变【学习目标】1．掌握基因突变的概念和类型。
2．掌握基因突变的的特点和诱发基因突变的因素。
3．了解基因突变导致的细胞分裂失控。
4．从基因突变出发了解利用基因突变来诱变育种的技术。
【学习重点】掌握基因突变的概念和类型。
【学习难点】掌握基因突变的特点和诱发基因突变的因素。
【学习过程】基因突变1．概念和实质（1）概念：由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
（2）实质：DNA分子上碱基对的缺失、增加或替换都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。
（3）意义：是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。
2．类型（1）根据对表现型的影响①种类：形态突变、生化突变、致死突变。
②关系：三种突变实质上都是生化突变。
（2）根据发生的因素①自然状态下发生的基因突变：自发突变。
②人工条件下诱发的基因突变：诱发突变。
3．特点：普遍性，多方向性，稀有性，可逆性，有害性。
4．诱发因素（1）物理因素：如各种射线的照射、温度剧变等。
（2）化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等。
（3）生物因素：如麻疹病毒等。
5．基因突变的机理（以镰刀形细胞贫血症为例）（1）直接原因：谷氨酸―――→替换为缬氨酸。
（2）根本原因：基因中碱基对==T A ―――→ 替换为==AT 。
基因C 可以突变成为c 1（或c 2或c 3）。
C 、c 1、c 2、c 3之间也可以相互突变（如图），据此分析：1．C 、1c 、2c 、3c 在染色体上的位置是否相同？它们能相互看做等位基因吗？ 答案 基因突变是基因内部碱基发生的改变，基因在染色体上的位置并没有改变，所以它们的位置相同，相互之间互为等位基因。
2．基因突变会不会改变基因的数目？答案 不会。
只是改变了基因的种类，数目不变。
3．图示体现了基因突变的哪些特点？答案 基因突变具有多方向性和可逆性。
4．如果基因C 突变为c 1时，性状并没有改变，推测可能的原因有哪些？答案 （1）一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并性），当突变后的DNA 转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。
（2）突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。
（3）不具有遗传效应的DNA 片段中的“突变”不会引起性状的改变。
知识整合 基因突变能改变基因的种类，不改变基因在染色体上的位置和数目；基因突变不一定会导致生物性状的改变，原因有：密码子的简并性、隐性突变或者突变发生在非编码序列。
3．基因A 可突变为基因1a 、2a 、3a ……，这说明基因突变具有（ ） A ．稀有性 B ．可逆性 C ．多方向性 D ．有害性 答案 C解析 从基因A 可突变为1a 、2a 、3a ……可知基因突变具有多方向性。
4．某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为（ ）A ．显性突变（d→D ）B ．隐性突变（D→d ）C ．显性突变和隐性突变D ．人工诱变 答案 A解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。
易混辨析 显性突变和隐性突变（1）显性突变（a→A ）：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。
（2）隐性突变（A→a ）：一旦表现即可稳定遗传。
1．下列有关基因重组的说法，不正确的是（）A．基因重组能够产生多种基因型B．基因重组发生在有性生殖的过程中C．基因重组是生物变异的根本来源D．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组答案C解析基因重组能够产生多种基因型，A正确；基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中，B正确；基因突变是生物变异的根本来源，C错误；减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合导致基因重组，D正确。
2．下列关于基因突变的叙述，正确的是（）A．物理、化学、生物因素引起基因突变的机制是有区别的B．基因突变不一定会引起遗传信息的改变C．基因碱基对的缺失、增加、替换中对性状影响最小的一定是替换D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原材料答案A解析易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。
例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等，故三种因素引起基因突变的机制有区别。
3．如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是（）A．没有蛋白质产物B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化答案A解析基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物（蛋白质）的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。
4．以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是（）A．蓝细菌B．噬菌体C．烟草花叶病毒D．豌豆答案D解析基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。
病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。
5．一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与（1）Hbwa异常的直接原因是α链第________位的________（氨基酸）对应的密码子缺失了一个碱基，从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变，缺失的碱基是________。
（2）异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是_____________________________________。
（3）这种变异类型属于__________，一般发生的时期是在________________。
这种变异与其他可遗传变异相比，最突出的特点是能产生________。
答案（1）138丝氨酸 C （2）控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C—G缺失（3）基因突变细胞分裂的间期（DNA复制时期）新基因解析（1）在138位的密码子为UCC和UCA，与139位相结合，进行比较可知mRNA中缺失了碱基C．（2）从基因层次分析才是最根本的原因。
（3）这种发生在分子水平的个别碱基对的改变属于基因突变，由于间期DNA会因复制而解旋使其结构稳定性降低，易发生基因突变。
诱变育种1．概念利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。
2．原理：基因突变与染色体畸变。
3．常用方法：辐射诱变和化学诱变。
4．特点（1）优点①可提高突变频率。
②能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。
③改良作物品质，增强抗逆性。
（2）缺点：由于突变的多方向性，育种具有一定的盲目性。
获得理想的个体需要处理大量的材料。
5．应用：用于作物、微生物和动物育种，其中在微生物育种方面成效极为明显。
当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。
它们是一些生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。
在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。
请回答下列问题：1．搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。
答案浸泡种子使其萌发。
因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易受到太空诱变因素的影响发生基因突变。
2．作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现全新的变异特征，这种变异的来源主要是什么？答案基因突变。
3．这些新产生的变异对人类是否一定有益？答案不一定。
因为基因突变是多方向的。
4．遨游太空回到地面后的种子，种植一代发现没有所需要的性状出现，可以随意丢弃吗？说明原因。
答案不可以。
因为可能发生隐性突变。
知识整合诱变育种通常处理萌发的种子或幼苗，因为这些细胞分裂旺盛，容易发生基因突变，但因为基因突变是多方向的，不一定能获得优良性状；如果是隐性突变，还需要进一步杂交筛选。
3．用紫外线照射红色细菌的培养液，接种在平板培养基上，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这是（）A．染色体畸变B．自然突变C．人工诱变D．基因重组答案C解析紫外线是诱导基因突变的物理因素，红色细菌经过紫外线照射后，出现了一个白色的菌落，且将这一白色菌落转移培养后，得到的子代全为白色，说明白色性状是能够稳定遗传的，由此可推知，白色性状是人工紫外线照射，红色细菌体内发生基因突变的结果。
4．下列不属于诱变育种实例的是（）A．一定剂量的γ射线引起变异得到新品种B．用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株C．玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗D．激光照射植物或动物引起突变得到新品种答案C解析A、B、D三项均是物理因素诱变育种的实例。
玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗可能是由于杂合子自交产生了性状分离。