基因突变的特征和(新人教必修2) PPT课件

AY (黄毛) a (黑毛)
想一想 基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？不矛盾。
因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群 中个体数可以很多，一个细胞中也有许多基因。
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？
13
14
非同源染色体上的
2
4
2
3 非等位基因自由组合
同源染色体的非姐妹染 色单体之间的局部交换
1.概念
二. 基因重组
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。
非同源染色体上的非
2.类型 等位基因的自由组合
基因自由组合定律
同源染色体上非姐妹染 色单体间的交叉互换
人为导致基因重组(基因工程)
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞 贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被 缬氨酸取代。
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
病因分析
…
…
DNA
GAA
C TT
…
…
mRNA
…
…
GAA … 谷氨酸 …
蛋白质
正常蛋白质
… G
T
A
…根本原因
C AT
…
…
5.1 基因突变和基因重组
知识回顾：
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

基因突变能遗传吗
思考：基因突变一般会发生在什么时候？
DNA复制（有丝分裂间期、减数第一次分裂间期）
1）基因突变若发生在配子中(减数分裂)将遵循遗传规律传递给后代。 2）若发生在体细胞(有丝分裂),一般不能遗传。 3)有些植物体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖传递给后代。 4）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。
有害的基因突变
人教版生物必修二基因突变ppt课件PP T
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三、基因突变的特点 4.多害少利性 大多数基因突变是有害的
有利的基因突变
人教版生物必修二基因突变ppt课件PP T
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三、基因突变的特点 灰
老
5.不定向性
鼠
灰毛基因会突
一、变异的类型
表现型
不可遗传的变异（遗传物质未改变）
改变
=
基因型 + 环境
改变
可遗传的变异
（遗传物质发生改变）
基因突变 基因重组 染色体变异
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二、基因突变的实例
正常红细胞
镰刀型细胞贫血症
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
基因突变的结果
一个基因突变后产生的是它的等位基因
总结：基因突变不改变生物性状的原因有哪些? ①一种氨基酸可能有多种密码子 ②显性纯合子突变成杂合子( AA——Aa)
人教版生物必修二基因突变ppt课件PP T
基因突变的实质
基因突变是染色体的某一位点上基因的改变， 使一个基因变成它的 等位基因 ( A——a或a——A), 不改变染色体上基因的 数量， 只改变基因的内部结构并且通常会引起一定的表现型的 变化.

138 (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 _______控__制__血_红__蛋__白__合__成__的__基__因__中__缺__失__了__一__个__碱__基__对___。
知识目标： 概述基因突变的概念、特点、结果和意义 举例说出基因突变对性状的影响 能力目标： 通过合作探究培养协作精神、知识迁移能力 情感、态度和价值观目标： 通过生物变异的事例，增强学生对生物世界探究的好奇心及保护环境意识
资料1：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、 日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
太空椒(八两)
Hale Waihona Puke 诱发突变核电站附近的“无耳兔”
下列关于基因突变的叙述中，正确的是
A、突变基因一定有基因结构上的改变 B、基因突变一定由人为因素诱发 C、亲代的突变基因一定能传递给子代 D、子代获得突变基因一定能改变性状
[探究] 基因突变有何特点？ 常见突变性状：
细菌 无抗药性——抗药性 棉花 正常枝——短果枝 果蝇 红眼——白眼
1、不可遗传的变异
生
物
的 变
（遗传物质未发生改变）
异
表现型 （改变）
基因型 （改变）
环境 （改变）
（遗传物质发生改变） 2、可遗传的变异
基因重组
诱 因
基因突变
染色体变异
思考：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？
问题探讨
两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：

答案：B
类型一
类型二
类型一
类型二
类型一
类型二
类型二 基因重组 例2下列关于基因重组的说法,不正确的是 ( ) A.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 合属于基因重组 B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部 交换可导致基因重组 C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导 致基因重组 D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,根尖细胞内则不能
第 1 节 基因突变和基因重组
学习目标
1.举例说明基因突变 的特点和原因。 2.举例说明基因重组 的概念和类型。 3.说出基因突变和基 因重组的意义。
思维脉络
一二
一、基因突变
一二
一二
二、基因重组
探究点一 探究点二
问题导引 归纳提升
基因突变
基因突变的类型有哪些?基因突变是否一定改变生物的性状?
三月，醉一场青春的流年。慢步在三月的春光里，走走停停，看花开嫣然，看春雨绵绵，感受春风拂面，春天，就是青春的流年。青春，是人生中最美的风景。青春，是一场花开的遇见；青春，是一场痛并快乐着的旅行；青春，是一场轰轰烈烈的比赛；青春，是一场鲜衣奴马的争荣岁月；青春，是一场风花雪月的光阴。 青春往事，多么甜蜜；青春岁月，多么靓丽；青春流年，如火如荼。青春里，我们向着梦想前进。跌倒过，伤心过，快乐过，痛苦过，孤独过，彷徨过，迷茫过。总是，在悠悠的岁月中徘徊；总是，在如春的生命中成长；总是，在季节的交替中感悟人生四季的美妙与韵律；总是，在多愁善感中体悟青春的美好与无奈。
不 定 向 性
如左图中基因 A 可以突变成 a1、 a2、a3,它们之间也可以相互突变, 并互称为等位基因
探究点一 探究点二

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、基因突变的概念。
课标要求： 简述基因突变的概念。
实例：镰刀型细胞贫血症
血红蛋白
正常
异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸

RNA
GA A
GUA
DNA
CTT 出现
差错
GAA
C AT GTA
根本原因：基因的分子结构发生了改变而异常。
一、基因突变的概念
由于DNA分子中发生的碱基对的 增添、缺失或改变，而引起的基因结 构的改变，叫基因突变。
正常
碱基对缺失
DNA ···A T C C G C ··· ···A C C G C ··· ···T A G G C G ··· ···T G G C G ···
mRNA ···A U C C G C ······A C C G C ···
氨基酸 异亮氨酸 精氨酸 苏氨酸
氨酸
DNA碱基对的改变一定会引起生物的性
状改变吗？ 不一定 碱基对替换
原因： 一个氨基酸可以有多个密码子与之对应。 密码子有简并性。
小试牛刀：
(1) 镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的缺失
× 引起的。( )
（2）DNA中碱基对发生替换、增添、缺失，称为
× 基因突变。 ( )
由于DNA分子中发生的碱基对的增 添、缺失或改变，而引起的基因结构的 改变，叫基因突变。
GTTAC CAATG
GATAC CTATG （替换） GTCTAC CAGATG （增加） GTT C
（缺失）
CAA G
正常
碱基对增添
DNA
···A ···T
T A
C G
C G

6.人工诱变在育种上的应用：
总结
基因突变是基因分子结构的改变。在一定的外界 条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程 出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序 的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。这 种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物 性状的改变。 基因突变具有广泛性，在动物界、植物界以及人 类，甚至细菌、病毒各种生物中都可能发生。基因突 变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产 生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生 了新的基因，产生出新的遗传物质。因此，基因突变 是生物产生变异的主要原因，为进化提供了原始材料， 又是生物进化的重要因素之一。
思考： 1．基因突变能产生新的基因吗？ 能 变 突变 异 2．这些新的基因产生的新性状对生物的 的 新基因（等位基因） 生存是有利还是有害? 根 取决于环境 本 基因型（改变） 3．自然环境会选择哪些个体生存下来？ 来
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 正常色觉——色盲
玉米白化苗 人类多指
正常肤色——白化病
讨论与思考
你认为突变有什么特点？
一
在生物界普遍存在；
[探究] 基因突变有何特点？
思考 1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期 2、基因突变发生的时期与突变性状在生物体的 表现部位及范围大小有没有关系？ 有 受精卵发生了基因突变，突变性状 根部 以被子植物的个体发育为例： 可能表现在生物体的什么部位？ 具根茎叶
体细胞可以发生基因突变
分裂间期 （但一般不能传给后代） 生殖细胞可以发生基因 生殖细胞发生的基因突
变可以传给后代吗？ 突变吗？ B.减数第一次分裂间期 生殖细胞中也可以发生基因突变

【解析】 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白 质的原料分别是氨基酸和脱氧核苷酸，因此合成人工染色体需要氨 基酸和脱氧核苷酸作为原料，A正确；染色体上的DNA某处发生了 个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，而没 有引起基因结构的改变，则不属于基因突变，C错误；酿酒酵母属 于真核生物，能进行有性生殖，可能会发生基因突变、基因重组和 染色体变异，D正确。
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

B 所有基因突变一定能通过生殖传给后代
C 绝大多数基因突变对突变个体的生存有利
D 每个生物体只有某些特殊细胞发生基因突变
5人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突
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
3、人类能遗传的基因突变常发生在（ ）
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
(五)、基因突变的原因和特点
1、
紫外线
致癌物质有：亚
引
物理因素： X射线
硝酸胺，石棉，
（七）人工诱变在育种上的应用
（1）人工诱导基因突变常用方法： 物理因素：包括X射线、紫外线、激光等； 化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
生物因素：病毒、细菌等。
1下列关于基因突变特点的说法，正确的是（ D ）
A 突变对生物的生存往往是有利的
B 生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C 突变只能定向形成新的等位基因
第五章《基因突变及其他变异》
第一节 《基因突变和基因
重组》
不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）
表现型
（改变）
基因型
（改变）
+ 环境条件
（改变）
可遗传的变异 来源
（如：色盲）
诱因 基因突变
染色体变异
基因重组
思考：通过美容手术，纹成弯弯的 柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？
第一节 基因突变和基因重组
基因突 变 基因 重 组
如果由于DNA分子携带的遗传信息改变，而 使其所编码的氨基酸改变,生物体的性状可能发生 改变，改变的性状对生物体的生存可能有利，可 能有害，也可能既无害也无利。

（三）基因突变的实质 （四）基因突变的结果 （五）基因突变的时间
（六）基因突变的原因
原因
自发突变
DNA复制时偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等
物理诱变因子
诱发突变 化学诱变因子
生物诱变因子
癌症的发生和基因突变有关系吗？ 引起癌症的致癌因子有哪些？
（七）基因突变的特点
资料1： 自然界中， 流感病毒可分为甲.乙.丙三型；
基因突变具有低频性生物名称突变类型突变频率单位大肠杆菌组氨酸缺陷型2106每个配子的突变频率玉米皱缩种子1105每个配子的突变频率果蝇白眼4105每个配子的突变频率小鼠粉红色眼35106每个配子的突变频率软骨发育不全5105每个配子的突变频率资料5
第五章 基因突变及其他变异 第1 节
基因突变和基因重组
DNA
A T
T A
C G
C G
G C
C ··· G ···
A T
C C G C ··· G G C G ···
mRNA A U C C G C ··· A C C G C ···
异亮氨酸 精氨酸
苏氨酸 丙氨酸
②显性纯合子可能突变成杂合子（AA→Aa） 基因突变并不一定引起生物性状的改变，因为：
①一种氨基酸可能有几种密码子（密码子简并性）
第1课时
学习目标
1.举例理解基因突变的概念 2.举例说明基因突变的特点和原因 3.说出基因突变的意义
（不可遗传的变异）
表现型 基因型
环境
（可遗传的变异）
可遗传与不可遗传变异的 根本区别：
遗传物质是否改变
基因重组 基因突变 染色体变异
生
物
变
可 作
异
诱 因

特点2：随机性
资料分析3
基因 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 果蝇的白眼基因 果蝇的褐眼基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
（3）突变频率低
突变率 2 × 10 －６ 4 × 10 － 5 3 × 10 － 5 1 × 10 －６ 1 × 10 － 5 3 × 10 － 5
资料分析4
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。
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
资料分析：
• （1）1927年美国遗传学家缭斯发现，用X 射线照射果蝇，后代发生突变的个数大大 增加；
• （2）亚硝酸、碱基类似物等能改变DNA分 子中碱基，从而导致出现基因突变；
• （3）某些病毒的遗传物质能影响宿主的 DNA，导致DNA复制出错；
特点5：多害少利 性
总结
基因突变的特点：
1、普遍性 2、随机性 3、低频性 4、不定向性 5、多害少利性
（五）基因突变的意义? 人教版高中生物必修二第5章第1节基因突变和基因重组 课件(共28张PPT)
基因突变
（等位基因） 产生新基因
生物变异的根本来源
形成新表现型
人教版高中生物必修二第5章第1节基 因突变 和基因 重组 课件(共28张PPT)
人教版高中生物必修二第5章第1节基 因突变 和基因 重组 课件(共28张PPT)
3.基因重组的意义:
通过有性生殖实现基因重组为生物 变异提供了极其丰富的来源,是生物 多样性的重要原因之一.
① 真核生物 4.适用的范围：
② 有性生殖过程
人教版高中生物必修二第5章第1节基 因突变 和基因 重组 课件(共28张PPT)

实质
基因重组(广义)
结果
人类需要的基因产物
例：基因工程培育抗虫棉的简要过程
苏云金芽孢杆菌
提取
抗虫基因
与运载体结合
导入
棉细胞
抗虫棉
(产生抗虫蛋白)
特点：①普遍性、②随机性、③______突__变__率_、低
④多数有害、⑤不定向性。
2．基因重组： 新控的制__不_同__性__状_基。的因_型___基__因_重__新__组__合，___不___产_新生基因，可形成
发生时期：__有__性_生__殖__过__程__中_(_减__数__分裂) 特点：_非__常__丰__富___
一组碱基由CTT变成CAT。
分析镰刀型细胞贫血症病因
血红蛋白 正常
异常
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸
mRNA
DNA
GAA
GUA
CTT 突变 GAA
CAT GTA
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化
mRNA分子中的碱基发生变化 相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变
这种变化可否遗传?
如何遗传？
基因工程的概念
基因工程又叫做重组DNA技术。
通俗地说，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 的遗传性状。
基因工程的概念
基因工程的别名
重组DNA技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 基因工程又叫做重组DNA技术。
发生时期：___________________

跟踪训练一
赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、 CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC 突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影
响是（ ）D A．一定是有害的 B．一定是有利的 C．有害的概率大于有利的概率 D．既无利也无害
合作探究2、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因：
物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。
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。
思考：
基因突变的结果是产生了一个新的基因， 该基因与原基因是什么关系？
等位基因
染色体上基因的数量发生改变了吗？
没有
思考：
生物体内发生的基因突变是否都能引起生 物表现型的变化？为什么？
不一定。
①一种氨基酸可以由多种密码子决定，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；
外 化学因素：亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，
因
秋水仙素等
生物因素： 包括病毒和某些细菌等。
内因： DNA分子复制偶尔发生错误，
DNA碱基组成发生改变等
2、基因突变的特点 常见突变性状：
细菌 无抗药性——抗药性
短腿安康羊（中）
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽 羽毛白色——灰红色
的表现部位及范围大小有没有关系？ 有
有什么关系？
突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，
突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
二、在生物体内随机发生；
经诱变处理的紫色种子产生的子代种子 经诱变处理的黑色家鼠产生的子代