基因突变和基因重组
对比基因突变与基因重组
细胞分裂间期，DNA复制过程中
减数分裂第一次分裂后期（非同 源染色体自由组合|交叉互换）
条件
外界环境条件（物理、化学、生 物因素）或内部因素
有性生殖过程中减数分裂
意义 为生物的进化提供原始材料
形成生物多样性的重要原因之一
可能 突变频率低，但普遍存在，变异 性 不定向
有性生殖中非常普遍
对比基因突变与基因重组：
3
水产动物多倍体诱导
多倍体的特征
人工诱导多倍体的产生
A
低温处理
秋水仙素处理 种子或幼苗
B
人工诱导多倍体的产生
单倍体
体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。
单倍体是二倍体或多倍体单性生殖的结果。
玉米是二倍体，它的体细胞中含有二个染色体组，10个染色体，又如 普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组，42个染色体， 它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组，21个染色体。可见，单倍 体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。
状组合在同一后 新性状，创造新 使染色体数目加
代中
品种或新类型 倍后不能形成两
THANKS 个细胞
特点 方法简便，但需 加速育种的进程， 器官大，营养物
较长年限方可获 大幅改良某些性 质含量高，但发
得纯合体 状，但突变后有 育延迟，结实率
利个体往往不多
低
花药离体培 养
诱导精子直 接发育成植 株，再用秋 水仙素加倍 成纯合体
香蕉就是三倍体 马铃薯是四倍体 普通小麦是六倍体 八倍体的黑小麦 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体
二倍体和多倍体
1
多倍体在高等植物中是相当普遍的，例如显花植物中大约有一千种以上是多倍体，栽培植物 中更为常见，禾本植物可达75%。但动物界中的多倍体却少得多，脊椎动物则更少
基因突变和基因重组
基因突变和基因重组是生物学中重要的遗传现象，对生命体的演化和多样性 产生深远影响。
基因突变的定义
1 突变是什么？
2 突变的种类和原因 3 突变的影响
突变是指基因序列在 DNA复制或重组过程中 发生的变化，导致突变 后代与原始个体存在差 异。
突变包括点突变、插入 突变、缺失突变等，可 由DNA损伤、辐射暴露、 化学物质等引起。
结果差异
突变可能导致小范围的改变，而重组可产生大范围组涉及多个基因。
研究基因突变和基因重组的意义
深入了解遗传变异
研究突变和重组可帮助我们更 好地了解基因的功能和进化机 制。
推动基因医学进展
研究突变和重组可促进基因医 学的发展，为疾病诊断和治疗 提供新的方法。
突变可能导致遗传病、 新特性的出现，也是进 化的驱动力。
基因重组的定义
1 重组是什么？
基因重组指基因间的DNA片段在染色体上的重组，产生新的组合基因。
2 重组的作用和应用
重组可增加遗传多样性，促进进化。在基因工程和农业领域有广泛应用。
基因突变和基因重组的区别
突变 vs. 重组
突变改变个体的基因组，而重组改变个体某些基因的排列组合。
改良农作物
通过研究基因突变和重组，可 以开发新的农作物品种，提高 产量和抗病性。
结论
1
突变和重组的重要性
突变和重组是生物多样性和进化的基础，对人类和生物界具有重要意义。
2
未来研究方向
进一步研究突变和重组的机制和影响，可帮助我们更好地理解生命的奥秘。
浅析基因突变和基因重组
浅析基因突变和基因重组一、如何区分基因突变与基因重组基因突变和基因重组都能引起遗传性状的改变，为生物变异提供了极为丰富的原材料，在生物的进化中具有重要的作用和意义。
但它们却存在着本质区别，主要体现在以下三个方面：①时期不同：基因重组主要发生在减数第一次分裂过程中（通过基因工程定向改造生物性状也属于基因重组引起的生物变异），是通过有性生殖的过程实现的；基因突变发生在细胞分裂间期DNA复制时，既可发生在体细胞中（一般不能遗传），也可发生在生殖细胞中（可以遗传）。
②原因不同：基因重组是由控制不同性状的基因随非同源染色体的自由组合（即随机重组）或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换（即交换重组）而引起的；基因突变是由于复制过程中，染色体上的DNA分子受到物理因素（如激光）、化学因素（如亚硝酸）或生物因素（如病毒）的作用而使基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部改变，从而改变了遗传信息，包括自然突变和人工诱变。
③结果不同：基因重组没有新基因的产生，只是原有基因重新组合，产生了新的基因型，从而使性状进行了重新组合；基因突变的基因结构发生了改变，产生了新基因。
二、基因突变一定会引起生物性状的改变吗众所周知，生物的性状是受基因控制的，但基因突变不一定引起生物性状的改变，如以下7种情形：1、改变的碱基位于基因的内含子中。
一般情况下，内含乎是没有功能的，它不是mRNA的一部分，不能编码蛋白质，内含子的突变不直接影响蛋白质的功能。
此种情形，一般不会引起生物性状的改变。
2、突变发生在无调节功能的非编码区中。
基因的非编码区对基因的表达起着重要的调节作用，决定着基因是否表达为蛋白质，在这些片段发生基因突变，如果不影响其调控功能的发挥，蛋白质仍然正常合成，就不会改变生物的性状。
3、同义突变。
由于密码子具有简并性，因此，单个碱基置换可能只改变mRNA上的特定密码子，但不影响它所编码的氨基酸，一般也不会引起生物性状的改变。
基因突变和基因重组概述
基因突变和基因重组概述基因突变和基因重组是基因组学研究领域中非常重要的概念。
它们是指生物体中发生的基因序列变化，可以导致遗传信息的改变和多样性的产生。
本文将分别介绍基因突变和基因重组的概念、类型、机制和在生物进化和生物工程领域的应用。
一、基因突变基因突变是指个体或群体中基因序列的改变。
它可以是由于DNA复制、染色体重组、突变诱发剂等因素导致的。
基因突变可以发生在染色体水平，称为染色体突变，也可以发生在DNA水平，称为点突变。
基因突变包括基因点突变、插入突变、缺失突变和反转突变等多种类型。
基因点突变是指单个碱基的改变，可能会导致氨基酸序列的改变或者起始密码子的改变，从而影响蛋白质的结构和功能。
点突变又可以细分为错义突变、无义突变和同义突变等类型。
插入突变是指新的DNA序列插入到基因组中，并导致整个基因组的改变。
而缺失突变则是指部分DNA序列从基因组中丢失，也会导致整个基因组的改变。
反转突变是指DNA序列的逆转，导致DNA序列在基因组中的倒位。
基因突变的发生机制可以通过各种条件下的DNA复制错误、DNA损伤和DNA修复等过程来解释。
为了维持遗传信息的完整性和稳定性，细胞具有多种修复机制，如错误配对修复、缺失修复和链切割修复等。
然而，当修复机制发生错误或者被不适当的刺激激活时，就可能产生基因突变。
基因突变在生物进化的过程中起到了重要的作用。
它为生物体的自然选择提供了多样性基础，通过改变个体的适应性和生存能力，可以促进物种的适应性进化。
此外，基因突变也是人类遗传性疾病的重要原因之一，比如先天性疾病和癌症等。
基因工程领域借助基因突变的特性，可以进行基因编辑和基因改造，包括基因敲除、基因插入、基因修饰和基因定位等。
这些技术可以用于生物材料的生产、农业作物的改良和人类疾病的治疗等方面。
二、基因重组基因重组是指DNA分子在染色体水平上的重组。
它是基因组演化和生殖发育的重要过程。
基因重组可以是同源染色体间的交换，称为同源重组；也可以是非同源染色体间的交换，称为非同源重组。
基因突变和基因重组(上课用)
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2022
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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
基因突变和基因重组1. 简介基因突变和基因重组是生物学中两个重要的概念。
基因突变指的是DNA序列的改变，可以导致基因的功能变化，进而对生物体的性状产生影响。
而基因重组则是指在DNA分子水平上，通过基因片段的重新组合，产生新的组合，从而增加了基因的多样性。
本文将对基因突变和基因重组进行详细的介绍和解释。
2. 基因突变2.1 类型基因突变可以分为多种类型，常见的有点突变、插入突变、缺失突变和倒位突变等。
•点突变是指DNA序列中的一个碱基发生改变，可以分为错义突变、无义突变和同义突变。
错义突变是指由于碱基改变导致氨基酸序列发生改变，从而影响蛋白质的结构和功能；无义突变是指由于点突变导致密码子变成终止密码子，使得蛋白质提前终止合成；同义突变是指点突变虽然改变了DNA序列，但由于遗传密码的冗余性，不改变蛋白质的氨基酸序列。
•插入突变是指在DNA序列中插入了一个或多个碱基，导致整个序列移位，进而影响基因的编码能力。
•缺失突变是指DNA序列中丢失了一个或多个碱基，导致DNA序列发生改变，进而影响基因的编码能力。
•倒位突变是指DNA序列的一部分发生了翻转，导致DNA序列的排列顺序发生改变，从而影响基因的编码能力。
2.2 影响基因突变可以导致生物体的性状发生变化，可能是有害的、无害的或有益的。
有害突变会导致基因功能的丧失或异常，从而引发一系列疾病。
无害突变是指突变对生物体没有显著影响，这种突变在进化中有可能积累起来，从而产生新的特征。
有益突变是指突变导致了基因的新功能，使得生物体能够适应环境的挑战，进而提高生存的机会。
3. 基因重组基因重组是指在DNA分子水平上，通过基因片段的重新组合，产生新的组合，从而增加了基因的多样性。
基因重组可分为两种类型，即同源重组和非同源重组。
•同源重组是指在相同染色体上的同源DNA片段之间的重组。
在生物体的有丝分裂过程中，同源染色体可以通过互换DNA片段来重新组合，从而产生新的基因组组合。
基因突变和基因重组的概念
基因突变和基因重组的概念1. 基因突变：小变化，大影响嘿，朋友们，今天咱们聊聊基因突变和基因重组这俩有意思的概念。
先说说基因突变吧。
这就像是在你平常的生活中，不小心踩到香蕉皮，摔了一跤，结果改变了你的一整天。
基因突变就是DNA序列的一个小小变化，这种变化可能是因为环境因素、自然选择，或者就是纯粹的“运气不好”造成的。
你知道吗，有些突变其实并不是什么坏事，反而能让生物更适应环境。
就像有的人总能在考试前突击，结果考得比平时还好，这就是突变的魅力所在。
1.1 突变的类型好吧，突变可不止一种。
首先，有“点突变”，就像一颗调皮的小石子，可能改变了一个单词，导致你整个句子意思变了。
接着是“插入突变”，这个就像是在你最爱的披萨上加了个榴莲，哎呀，味道可就完全不一样了。
最后是“缺失突变”，就是把某个重要的配料给忘了，披萨瞬间变得平淡无味。
每种突变的结果可都不一样，有的可能让你变得更强，有的可就让你变成“背景板”。
1.2 突变的影响而且，突变的影响真是五花八门。
有些突变对生物没什么影响，像“隐性”的存在，默默无闻；而有些则可能导致疾病，变成了人们心中的“隐患”。
举个简单的例子，某些基因突变可能让你更容易得糖尿病或者癌症，但同样的突变也可能让你拥有超强的抗病能力，真是“有得必有失”啊！2. 基因重组：创意无限的拼图游戏接下来，我们再来聊聊基因重组。
这就像是在拼图，突然发现你手里多了一块新的拼图，拼出来的画面比以前更加丰富多彩。
基因重组发生在生殖细胞形成的过程中，两个亲本的基因组合在一起，形成新的基因组合。
就像你从爸爸那里继承了一双大脚，从妈妈那里得到了迷人的笑容，结果你就成了“超能选手”。
2.1 重组的过程说到重组，这过程可复杂了。
简单来说，就是在减数分裂的时候，亲本的基因交叉，像是跳了一场交谊舞，最终的结果就是全新的组合。
有些重组能让后代更具适应性，这就像是在“为未来打基础”。
想想看，这就像是家里的锅碗瓢盆，混合在一起，做出了一道新菜，味道更上一层楼。
基因突变和重组
归纳概念
内涵: DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失； 外延: 基因突变某一个基因内部碱基对种类和数目的变化，基因的数目和位置并未改变。 思考： 1、DNA分子中任何一处碱基对的替换、增添和缺失都能称为基因突变吗？ 2、发生基因突变的三种类型对蛋白质的影响程度都是相等的吗？
②产生新基因
引发生物变异
为进化提供原始材料
二 基因重组
“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）、基因重组的概念和类型: 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:减I后期时，随着非同源染色体的组合，非等位基因也自由组合。
知识回顾： 什么叫基因？什么叫遗传信息？ 基因与染色体、DNA关系如何？ 基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同 DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体。
表现型
基因型
+ 环境条件
不遗传的变异（如：晒黑的脸色）
DNA的碱基对发生改变后，可能不引起生物性状改变的情况
①发生替换的密码子仍决定原来氨基酸 ②发生改变的生物基因型由AA→Aa ③发生替换后氨基酸改变了，但并影 响蛋白质的功能 ④发生改变的细胞并不表达该基因 ⑤改变发生在非基因片段
跟踪训练 1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋 白质分子相比较，差异不可能为（ ） A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能 2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则（ ） 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
基因突变与基因重组【26页】
11
.
问题5：基因突变通常由一个基因突变成它的等位基因，而不是发生大幅度的改变而变成其他的非等位基因，为什么呢？基因突变是定向的还是不定向的？
问题6：，经过漫长的进化，生物的性状只有与环境相适应才被保留，如果基因突变导致生物性状发生改变，往往对生物是有利还是有害？
问题7：既然基因突变发生的频率很低，且多数有害，它能否为生物进化提供原材料？ 能
产生新基因型
碱基对的增添、缺失、替换
基因自由组合；基因交叉互换
间期DNA复制时
减Ⅰ前、减Ⅰ后
变异的根本来源进化的原始材料
生物变异来源之一生物多样性重要原因
低频但普遍
有性生殖中普遍
三、基因突变、基因重组比较
原因
本质
时间
意义
可能性
23
.
据图回答：
① 该图为什么分裂什么时期？
② 该细胞叫什么？
③分析造成B、b不同的原因？
不遗传的变异：
可遗传的变异：
基因重组
基因突变
染色体变异
由环境因素造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状一般不能进一步遗传给后代。
由于遗传物质发生改变引起的变异
变异
1
.
基因突变和基因重组
2
.
A
T
C
G
A
C
A
A
C
G
A
A
C
T
T
A
G
C
T
G
T
T
G
C
T
T
G
A
DNA1
DNA2
U
A
G
C
U
G
U
U
基因突变和基因重组
基因突变：DN复制过程中发生错误 导致基因序列改变
基因突变：随机发生频率低影响范 围小
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基因重组：DN复制过程中发生断裂 和重新连接导致基因序列改变
基因重组：受环境影响频率高影响 范围大
基因突变：可能导致生物体出现新的性状如抗病性、抗虫性等 基因重组：可能导致生物体出现新的性状如抗病性、抗虫性等 基因突变：可能导致生物体出现新的性状如抗病性、抗虫性等 基因重组：可能导致生物体出现新的性状如抗病性、抗虫性等
同源重组：两条同源染 色体之间的交换
基因转换：基因片段的 转移和替换
基因倒置：基因片段的 翻转和重新排列
基因删除：基因片段的 缺失和删除
基因融合：基因片段的 融合和重组
基因重组是生物进化的重要机制 基因重组可以产生新的基因型增加生物多样性 基因重组可以产生新的性状有利于生物适应环境变化 基因重组可以产生新的基因为医学研究和治疗提供新的思路和方法
基因缺失：基因的一部 分或全部缺失
物理因素：如紫外线、X射线等 化学因素：如碱基类似物、化学致癌物等 生物因素：如病毒、细菌等 遗传因素：如基因突变、染色体畸变等
遗传多样性：基因突变是 生物多样性的重要来源
进化基础：基因突变是生 物进化的基础
疾病发生：某些基因突变 可能导致遗传病
生物适应性：基因突变有 助于生物适应环境变化
基因重组是指在生物体中遗传物质发生重新组合的过程。 基因重组包括同源重组和非同源重组两种类ห้องสมุดไป่ตู้。 同源重组是指在相同或相似的DN序列之间发生的重组如基因转换、基因融合等。 非同源重组是指在非同源DN序列之间发生的重组如转座、插入等。
同源重组：发生在同源染色体之间的重组
基因突变和基因重组
基因突变和基因重组基因突变是指遗传信息中的突发性的改变，它可以产生新的遗传信息，并在后代中得以保留。
基因突变可以发生在DNA序列的单个碱基或多个碱基上，导致遗传物质的改变，进而产生新的基因型和表型。
基因突变可以分为点突变和染色体突变两大类。
点突变是指基因序列中的碱基替换、插入或缺失，导致DNA序列的改变。
点突变包括错义突变、无义突变和同义突变等。
错义突变是指一个氨基酸被另一个氨基酸所取代，导致蛋白质的结构和功能发生改变。
无义突变是指在编码DNA序列中出现终止密码子，导致蛋白质的产生过程过早结束，从而产生缺陷蛋白质或完全失去蛋白质功能。
同义突变是指对蛋白质编码区中的一些核苷酸进行替换，但不影响氨基酸的导致的改变。
这种突变不会改变蛋白质的氨基酸组成和功能。
染色体突变是基因序列中大片的DNA序列发生改变，包括染色体缺失、重复、倒位和易位等。
例如，染色体重复会导致染色体上的一部分序列出现多次，这可能导致有害突变的积累。
染色体易位是指染色体上的一部分与另一个染色体上的一部分进行交换，可能导致致命的突变。
基因重组是指DNA序列的片段重新排序和重组的过程。
基因重组主要发生在有交换互補性的DNA分子之间。
基因重组可以是同源重组或非同源重组。
同源重组是指在染色体上的相同区域发生的DNA片段的交换。
这种重组有助于基因的修复和多样性的产生。
非同源重组是指不同染色体上或不同基因之间的DNA片段发生交换，这种重组一般不利于基因的保存和多样性的产生。
基因突变和基因重组是生物进化的重要机制。
基因突变为生物种群提供了遗传多样性基础，是物种适应环境变化和进化的重要驱动力。
一些有利的突变可以提高生物的适应性并传递给下一代。
基因重组则可以产生新的遗传组合，增加生物多样性，提高种群的适应性。
此外，基因突变和基因重组在遗传工程和生物技术中也有广泛的应用。
科学家可以通过基因突变和基因重组技术来改变生物的性状和功能，用于农业和医学等领域。
例如，转基因技术就是通过基因重组将植物或动物的基因导入到其他物种中，使其具有新的性状或功能，以增加农作物的产量或改善人类的健康。
生物的变异-基因突变和基因重组
基因重组在生物进化中的作用
基因重组是生物进化的另一个重要机 制，它有助于生物适应复杂多变的环 境。
基因重组有助于维持生物种群的遗传 多样性，增强生物对环境变化的适应 能力。
基因重组可以产生新的基因组合，有 助于生物在进化过程中获得新的特征 和适应性。
基因突变的类型
点突变
指一个或几个碱基对的替换或 颠换。
插入突变
指在基因中插入一段额外的 DNA序列。
缺失突变
指基因中一段DNA序列的缺失 。
重复突变
指基因中一段DNA序列的重复 。
基因突变的原因
自然突变
由环境中的物理、化学和生物因素引 起的突变，如辐射、化学诱变剂和病 毒等。
人工诱变
通过使用诱变剂或辐射等手段人工诱 导基因突变，常用于生物进化、新品 种培育等研究。
基因重组是指在生物体进行减数分裂形成配子时，随着非同 源染色体的自由组合，位于这些染色体上的基因也随之一同 重新组合，导致基因型发生改变的现象。
基因重组是生物变异的重要来源之一，也是生物进化的重要 驱动力。
基因重组的类型
同源重组
发生在两条同源染色体之间，通过配 对和交换，实现染色体的重排。
非同源重组
基因突变的影响
01
02
03
遗传疾病
基因突变可能导致遗传性 疾病的发生，如镰状细胞 贫血、囊性纤维化等。
癌症
基因突变是癌症发生的重 要原因之一，许多癌症的 发生都与基因突变有关。
生物进化
基因突变是生物进化的基 础，通过自然选择和遗传 漂变等机制影响物种的进 化方向和速度。
02
基因重组
基因重组的定义
变异之基因突变和基因重组
思考与讨论（P81）
CTT
GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
GUA
CAT
GTA
突变
GAA
_____原因
_____原因
镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗 传病，是由于基因的_________发生了改变产生的。
病因：
基因突变
分子结构
根本
直接
替换
增添
缺失
基因结构
基因突变的概念：
请思考：
由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
(二)基因突变发生的时间？ Why？
分裂间期——
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
体细胞
生殖细胞
（但一般不能传给后代）
（可以通过受精作用直接传给后代）
DNA在进行复制时发生错误
(三)基因突变的原因
物理因素
添加标题
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
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┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增添
缺失
替换
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
③稀有性:
03
(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利
④有害性：
04
红花的后代变成了蓝紫色 基因突变的实例
基因突变的实例
正常山羊有时生下短腿“安康羊”
这只小袋鼠由于基因突变、患了白化病，因此全身的毛为白色 .
基因突变和基因重组【20页】_107
４、基因突变的意义
产生新基因
生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料
想一想 回顾孟德尔自由组合定律。
1、基因自由组合定律中，哪些基因可以进行 重新组合呢？
2、非等位基因伴随什么进行重新组合呢？ 3、非同源染色体在什么时期重新组合？
二、基因重组
1、类型： ①基因自由组合：
②基因交叉互换：
2、概念：在生物进行有性生殖过程中，控制 不同性状的基因的组合。
议一议
①基因突变发生时间？ 细胞分裂间期DNA复制时
②基因突变可以发生在生殖细胞，也可以发生 在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？ 前者可以；后者一般不能。
③某自花传粉观赏植物连续几代开红花，一次 开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？ 用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。
1、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到 的果实无子 D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花
5.1 基因突变和基因重组
灰 老 鼠
黑老鼠
黄老鼠
科学史一
1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。 所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红 细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型 细胞贫血症。
正常
异常
科学史二
1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中 血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。
害
米 苗
的
基
因
人
突
类 的
变
白 化
多
病
指
患
者
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基因突变和基因重组
基因突变和基因重组【课标要求】1.概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因中碱基序列的改变2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果3.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异课前检测一、基因突变基因突变的定义：【跟踪训练1】下图表示双链DNA分子上的若干片段，请据图判断：(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变( )(2)基因突变改变了基因的数量和位置( )(3)基因突变的结果是产生了新基因( )(4)基因突变只发生在细胞分裂前的间期( )(5)基因突变一定能传递给后代( )【合作探究】(1)结合表格分析突变①、突变②、突变③均发生了碱基的替换，三者对氨基酸序列的影响有什么不同？哪种情况对蛋白质的相对分子质量影响较大？(2)表中正常核苷酸序列第19个密码子的碱基A缺失、第19个密码子的碱基A、C缺失、第19个密码子的三个碱基同时缺失，三种情况下分别可能会对蛋白质中的氨基酸序列有何影响？【拓展应用】1.如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是？二、基因重组【自主学习】观察下图并判断基因重组的类型【跟踪训练2】基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像，下列说法正确的是( )A.图甲中基因a最可能来源于染色体的互换B.图乙中基因a不可能来源于基因突变C.丙细胞产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D.图丁中基因a的出现最可能与基因重组有关三、基因突变与基因重组的异同【自主学习】完成下列表格类型基因突变基因重组实质发生改变，产生的基因控制不同性状的基因时间主要发生在细胞的分裂期主要在减数第一次分裂期和期适用范围生物都可发生自然条件下，发生在的过程中意义应用杂交育种【课堂小结】画出本节课的思维导图。
《基因突变和基因重组》 讲义
《基因突变和基因重组》讲义一、引言生命的奥秘在于其遗传信息的传递和变化。
基因，作为生命的密码，决定了生物体的特征和性状。
而基因突变和基因重组则是基因发生变化的两种重要方式，它们在生物的进化、物种的多样性以及遗传疾病的产生等方面都起着至关重要的作用。
二、基因突变（一）基因突变的概念基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
这就好像是基因这本“生命之书”中的文字出现了错误或变动。
（二）基因突变的原因1、自发突变在生物体内，DNA 复制过程中偶尔会出现错误，导致碱基配对发生偏差，从而引发基因突变。
2、诱发突变外部因素如物理因素（如紫外线、X 射线等）、化学因素（如亚硝酸、碱基类似物等）和生物因素（如某些病毒）都可能损伤 DNA，造成基因突变。
1、随机性基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发生在细胞内不同的 DNA 分子上以及同一 DNA 分子的不同部位。
2、低频性在自然状态下，基因突变的频率通常很低。
3、不定向性一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
4、多害少利性大多数基因突变会破坏生物体与现有环境的协调关系，对生物往往是有害的，但也有少数是有利的。
（四）基因突变的意义1、新基因的产生基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原始材料。
2、物种的适应性进化一些有利的基因突变能够使生物更好地适应环境的变化，从而在自然选择中得以生存和繁衍。
三、基因重组基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
（二）基因重组的类型1、减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
在联会时，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生片段的交换，从而导致基因重组。
2、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。
随着同源染色体的分离，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也随之自由组合，产生多种配子。
（三）基因重组的意义1、增加遗传多样性通过基因重组，后代可以产生与亲本不同的基因型组合，丰富了生物的遗传多样性。
基因突变和基因重组ppt课件
一、基因突变的实例
思考·讨论
正常人
镰状细胞贫血患者
碱基对 T
根本原因：
DNA
替换
A
基因层面
转录
mRNA
A
U
翻译
氨基酸 蛋白质
谷氨酸 正常
缬氨酸 异常
直接原因： 蛋白质层面
一、基因突变的实例
思考·讨论
3．如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所 对应的性状呢？
【答案】如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列也会发 生改变，所对应的性状肯定会改变。
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
减I（前期、后期）
自由组合；互换
特点 意义
普遍性、随机性、低频性、 不定向性。
变异的根本来源，为进化 提供原材料
有性生殖生物中普遍存在
变异的来源之一，对进化有 重要意义
取得了极大的经济效益。
讨论
1.航天育种的生物学原理是什么？ 基因突变
2.如何看待基因突变造成的结果？
基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直 接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利， 也可能既无害也无益。
一、基因突变的实例
镰状细胞贫血
镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)是一种遗传病。正常 人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞 却是弯曲的镰刀状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。
一、基因突变的实例
镰状细胞贫血
基因重组基因突变染色体变异的区别
基因重组基因突变染色体变异的区别基因重组、基因突变和染色体变异，这几个词听起来有点吓人，但其实就像是基因的“换装游戏”，让我们来好好聊聊它们的区别，顺便加点幽默，让科学变得轻松些。
1. 基因重组1.1 什么是基因重组？基因重组就像是在派对上交换衣服，你有个T恤，我有个夹克，咱们互换一下，结果每个人都穿得不一样了。
在生物的世界里，基因重组发生在生殖细胞形成的过程中，特别是在减数分裂的时候。
父母的基因会随机组合，形成新的基因组合，这就是我们每个人都有独特个性的原因之一。
1.2 基因重组的作用这个过程真是神奇，简直是生命的调味剂！基因重组让遗传变得多样，增强了物种的适应能力。
想象一下，如果所有人都长得一模一样，那该多无聊啊，对吧？有了基因重组，世界五彩斑斓，各种各样的性格、外貌，活脱脱一个百花齐放的盛宴！2. 基因突变2.1 基因突变是啥？说到基因突变，那就像是在电影里突然出现了个意外情节。
基因突变是指基因序列的变化，可能是个小字母的替换，或者是某个基因消失了，甚至是整个基因片段的增加。
就像是你在一篇文章里不小心写错了一个字，结果意思就完全变了。
突变可能是自发的，也可能是由于环境因素，比如辐射、化学物质等。
2.2 突变的好与坏突变有时候是个“黑天鹅事件”，让人措手不及。
有的突变可能会引发遗传病，真是让人捧心。
不过，也有一些突变是有利的，甚至能让生物更适应环境。
比如，抗生素抵抗的细菌就是个突变的赢家，简直是生物界的“超级英雄”。
3. 染色体变异3.1 染色体变异的介绍染色体变异就像是一场群体舞蹈，突然有人踩到了脚，结果整个舞步都乱了。
染色体变异涉及到染色体的结构或数量的改变，可能是某条染色体的片段缺失，或者整条染色体的复制。
常见的变异有缺失、重复、易位等，就像拼图少了几块，或者拼错了位置。
3.2 变异的影响染色体变异可以导致一些严重的遗传疾病，比如唐氏综合症，就是由于第21号染色体的三体性造成的。
这种变异不仅影响个体，甚至能影响整个种群的健康。
生物下高一江苏凤凰教育知识点必修2
生物下高一江苏凤凰教育知识点必修2一、知识概述【基因突变与基因重组】①基本定义：基因突变是指DNA序列发生改变的一种生物遗传现象；基因重组则是在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合的现象。
②重要程度：这两者都是生物变异的重要来源，在遗传学、进化学等领域扮演着核心角色，对理解生物多样性和进化机制至关重要。
③前置知识：需要具备基本的生物遗传知识，如DNA结构、基因的概念及其遗传规律。
④应用价值：了解基因突变和基因重组有助于农业育种、疾病防治及生物医药等多个领域的发展，对提升人类健康和生活质量有重要意义。
二、知识体系①知识图谱：在遗传学体系中，基因突变与基因重组是基因表达与调控的关键环节，与基因的选择性表达、表观遗传等内容紧密相连。
②关联知识：基因突变常与染色体变异、基因工程等知识点相关联；基因重组则常与自然选择、物种形成等理论相联系。
③重难点分析：重点在于理解基因突变和基因重组的类型、机制及其对生物性状的影响；难点在于如何通过实验证据来识别和分析这些变异。
④考点分析：考试中常考基因突变的概念、类型及实例，还会涉及基因重组的方式、意义及其在育种中的应用。
三、详细讲解【基因突变】①概念辨析：基因突变不是整个基因或染色体的改变，而是基因中碱基对的替换、增添或缺失。
②特征分析：突变具有不定向性、低频性、多害少利性等特点。
③分类说明：根据产生的效果，可分为同化突变和异化突变；根据发生原因，可分为自然突变和诱导突变。
④应用范围：农业上可通过人工诱变育种，如太空育种；医学上研究基因突变有助于疾病的诊断和治疗。
【基因重组】①概念辨析：基因重组发生在生物体进行有性生殖时，通过同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换、基因的自由组合实现。
②特征分析：它是生物进化的加速器，能创造出多种多样的基因型和表现型。
③分类说明：主要包括减数分裂过程中的交叉互换和独立分离两种类型。
④应用范围：应用于杂交育种，通过基因重组可培育高产、优质的新品种。
生物基因重组和基因突变的知识点
生物基因重组和基因突变的知识点
生物基因重组和基因突变是两个重要的遗传学概念。
1. 生物基因重组：生物基因重组是指在生物体细胞或生殖细胞发生基因的排列组合变化，从而产生新的基因组合。
生物基因重组主要发生于两种情况下：一是在生殖细胞中的染色体重组，即交叉互换，在染色体的交换过程中发生了某些基因的重组；二是由于不同个体的生殖细胞的结合，产生了新的基因组合。
生物基因重组是生物进化和遗传多样性的重要驱动力。
2. 基因突变：基因突变是指基因序列发生了突然的、可遗传的改变。
基因突变可以是染色体水平上的变化，也可以是基因序列水平上的变化。
在染色体水平上，基因突变可以包括染色体缺失、染色体重复、染色体倒位等；在基因序列水平上，基因突变可以包括碱基替代、插入和删除等。
基因突变可以导致基因功能的改变，进而影响个体的性状和遗传变异。
总结来说，生物基因重组和基因突变是基因组中常见的变化形式。
生物基因重组通过基因的排列组合变化产生新的基因组合，推动生物的进化和遗传多样性的形成。
基因突变是指基因序列发生突变，可以导致基因功能的改变，从而影响个体的性状和遗传变异。
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教学课题基因突变和基因重组
所用教材教材名称：生物必修2 遗传与进化第 2 册，第5章1节，第1课时课时安排1课时教学用具PPT
教学目标1、知识目标：举例说明基因突变的原因和特点；举例说出基因重组的概念；说出基因突变和基因重组的意义
2、能力目标：通过对比基因突变和基因重组，训练对比思维能力
3、情感、态度、价值观目标：通过分析基因分子结构的改变，导致功能改变的内在关系，形成和生物学结构和功能相适应的观点，逐步形成辩证唯物主义自然观和科学观
教学重点基因突变的概念及特点；基因突变的原因教学难点
基因突变和基因重组的意义
教学方法问题式教学法、自主学习
板书设计：
第5章第1节基因突变和基因重组
一、基因突变----产生新基因
1、实例
2、概念
3、原因
4、特点
5、意义
二、基因重组---产生新基因型
1、概念
2、原因
3、意义
备注
由于时间关系，具体的内容将在PPT上展示，在黑板上不具体写出每部分的内容
教学过程及内容：（自行附页）
导入新课
1、复习基因的概念及组成单位。
（让学生回答出基因是具有遗传效应的DNA片段，明确基因是由多个碱基对组成的。
）
2、以课本上的问题探讨导入，让学生阅读教材，然后分小组讨论：①三名同学抄写英语短句发生了错误，错在何处？②这些错误可能导致句子的意思发生怎样的变化，请尝试翻译；③若果DNA 分子复制时，发生了类似的错误，DNA携带的遗传信息将会发生怎样的改变，可能会对生物体产生怎样的影响。
（学生通过小组讨论，从英语单句中字母的改变及单词缺失导致的意思变化，进而推出DNA的碱基对的改变，将改变DNA遗传信息，对生物性状的影响可能有害也可能影响不大）
一、基因突变
1、实例：镰刀型细胞贫血症
介绍基因突变的实例--镰刀型细胞贫血症，提出问题：①镰刀型细胞贫血症患者有什么症状？②这类患者的血红蛋白有怎样的异常？③比较指导正常血红蛋白有怎样的异常？④比较指导上诉信使RNA合成的DNA的差异；⑤以上区别的根本原因是什么？（在相应问题上展示对应的图片：正常的红细胞与患者的红细胞的比较；正常血红蛋白与患者血红蛋白的比较；血红蛋白部分氨基酸顺序、RNA序列、DNA序列）
（学生通过阅读、讨论得出相应问题的答案，加深对实例的了
备注
先复习基因的概念和组成单位，使学生对基因突变和重组的理解降低难度
通过设计问题串的形式，让学生从实例中亲身体验到基因突变是由于碱基对的替换、增添和缺失引起的，并形成基因突变的概念。
体现了分析实例归纳推理总结概念的思路。
解，逐层深入，并尝试归纳基因突变的概念）
通过研究得出发病机理，得出流程图：DNA碱基对发生变化mRNA 分子的碱基对发生变化相应氨基酸改变相应蛋白质改变相应性状改变
2、概念
通过发病机理，归纳出基因突变的概念，是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变。
概念提出后，再通过问题串理解基因突变的概念：①基因突变一定会导致蛋白质改变吗？②基因突变发生在细胞分裂的那个时期？③基因突变一定能遗传给后代吗？（教师引导学生回答，并作出说明，从问题串中提升对概念的理解）
3、原因
教师：让学生从“细胞的癌变”中导致正常细胞原癌基因、抑癌基因发生突变的致癌因子有哪些？再让学生阅读教材中基因突变的原因。
并结合生活实例讨论日常生活中哪些因素可能会引起基因突变。
（学生通过讨论、阅读总结突变的原因：物理因素、化学因素、生物因素；联系生活中的致癌因素，提示学生因尽量避免接触、使用者写致癌因子，爱护自己。
）
4、特点
让学生先阅读基因突变的特点部分，教师在通过展示3个资料分析，让学生判断资料所体现的特点。
（资料一：不同生物（动物、植物、微生物）细胞的突变率---体现普遍性、低频性；资料二、基因突变可发生在个体发育的人任何时期以及DNA结构的任何部位等--体现随机性；资料三：控制猫
让学生了解基因突变的原因，其本质是DNA复制出错，养成健康的生活习惯。
让学生自主学习，并结合资料分析，检测学生自主学习的成果和分析资料能力的巩固。
色基因既可变成白色基因、也可变成黑色基因、灰色基因、花斑色基因等--体现不定向性；资料四：列出高产青霉菌、白化病患者，举例羊突变成短腿型，针对野生与圈养作用不同--体现多害少利性。
）
5、意义
出一段问题串：①基因突变会产生新基因吗？②新基因若产生新性状对生物生存有什么影响？③自然环境会选择那些个体生存下来？④基因突变对进化有何意义？）让学生先阅读再讨论问题，教师再给出基因突变的意义（强调是新基因产生的途径）
基因突变产生新基因生物变异的根本来源
产生新性状
生物进化的原始材料
二、基因重组
导入：以“一猪生九子，连母十个样”的图片导入，让学生思考着写个体不同的原因（学生可能会回答是基因突变，教师要根据基因突变的低频性等特点来否决，教师引导学生回顾孟德尔自由组合定律，从而得出是基因发生重组的结果。
）
1、概念
教师与学生一起阅读基因重组的概念，强调基因重组是发生在有性生殖过程中。
2、原因
教师引导学生回顾孟德尔自由组合定律，推导出基因重组的原因。
（着重于非同源染色体发生自由组合；以及四分体时期非姐妹染色单体可能出现交叉互换）
3、意义
以人体中仅考虑非同源染色体的自由组合情况，得出产生的精子可能有强调基因突变是产生新基因的途径，以问题串的方式诱导学生思考学习，加深对知识的理解。
以图片方式导入，加深学生参与热情，活跃课堂气氛。
223种，产生的卵细胞有223种，从而得出要产生所有基因完全相同的个体的可能性很低（不考虑同卵双胞胎的情况下）
让学生阅读基因重组的意义，让学生尝试说出与基因突变的区别。
教师在讲解基因重组的意义时着重强调基因重组可产生新基因型，但不能产生新基因。
以与基因突变对比的方式说明基因重组的意义。
三、课堂小结
教师以表格的方式列出基因突变与基因重组的比较，让学生填表、总结二者的本质、发生时间及原因、条件和意义等。
最后的小结既能检测学生的课堂掌握情况，更能最显著回顾和强调本节的教学内容和重点。