5.1基因突变和基因重组-人教版高中生物必修二课件)(共30张PPT)
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5.1 基因突变和基因重组 人教版(2019)高中生物必修二课件(共43张PPT)
精典例题
2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
C
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
小试牛刀
1、生物变异的根本来源是 D
A．基因重组
B．染色体数目变异
C．染色体结构变异 D．基因突变
2、基因重组发生在
A
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
基因突变的意义:
产生新基因
引发生物变异 为进化提供原材料
“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
二、基因重组 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: 非同源染色体上的非等
位基因的自由组合
（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。
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替
换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
类 型
可遗传的变异：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
v【例1】下列现象中属于可遗传的 变异的是（ D ）
vA、玉米由于水肥充足而长得穗 大粒足
vB、人由于晒太阳皮肤变黑 vC、手术刀下的美女帅哥 vD、人类的色盲病
一、基因突变
(一)基因突变的实例
人教版高中生物必修二5.1基因突变和基因重组(共26张PPT)
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
人教版高中生物必修二课件5.1基因突变与基因重组(共25张PPT)
（一）基因突变和基因重组的比较
基因突变
基因重组
变异 基因结构 发生改变， 控制 不同性状的基因 重 新组合 实质 产生新的 基因 .
减数第一次分裂 四分体时 间 期 时间 主要在细胞分裂 期和 后 期
适用 所有生物都可发生，（包 范围 括病毒）具有普遍性
适用于 真核 生 物 生殖 有性
产生新的 基因型 . 结果 产生的 新的基因 . 是变异的根本来源，为 是生物变异的重要来 意义 生物进化提供最初的原 源，有利于生物进化。 始材料
三、基因重组
（一）概念：
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。
（二）发生时期和原因
时 期 减数第一次 分裂前期 减数第一次 分裂后期
原 因 同源染色体上非姐妹 染色单体的交叉互换 非同源染色体上的非 等位基因自由组合
图像 示意
重组 类型 发生 时间
同源染色体上非 等位基因的重组
（三）发生的时期： 主要在 DNA分子复制 时期，如 有丝分裂 分裂间 期、 减数第一次分裂 分裂间期。
（四）实例：镰刀型细胞贫血症： 1、直接病因：血红蛋白多肽链上一个 氨基酸 被替 换。 2、根本原因：血红蛋白基因（DNA）上 碱基对发生 改变，由A—T变为T—A。
（五）特点： 1、 普遍 性：在生物界中普遍存在。 2、 随机 性：生物个体发育的任何时期。 低频 性：突变频率很低。 3、_______ 4、 不定向 性：可以产生一个以上的等位基因。
非同源染色体上 非等位基因的重组
人为导致基因重组 （DNA重组） 体外与运载体重组 ，导入细胞内与细 胞内基因重组 目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
减数第一次分裂 减数第一次分裂后期 四分体时期 同源染色体非姐 妹染色单体之间 交叉互换导致染 色单体上的基因 重新组合 同源染色体分开，等 位基因分离，非同源 染色体自由组合，导 致非同源染色体上非 等位基因间的重组
基因突变
基因重组
变异 基因结构 发生改变， 控制 不同性状的基因 重 新组合 实质 产生新的 基因 .
减数第一次分裂 四分体时 间 期 时间 主要在细胞分裂 期和 后 期
适用 所有生物都可发生，（包 范围 括病毒）具有普遍性
适用于 真核 生 物 生殖 有性
产生新的 基因型 . 结果 产生的 新的基因 . 是变异的根本来源，为 是生物变异的重要来 意义 生物进化提供最初的原 源，有利于生物进化。 始材料
三、基因重组
（一）概念：
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。
（二）发生时期和原因
时 期 减数第一次 分裂前期 减数第一次 分裂后期
原 因 同源染色体上非姐妹 染色单体的交叉互换 非同源染色体上的非 等位基因自由组合
图像 示意
重组 类型 发生 时间
同源染色体上非 等位基因的重组
（三）发生的时期： 主要在 DNA分子复制 时期，如 有丝分裂 分裂间 期、 减数第一次分裂 分裂间期。
（四）实例：镰刀型细胞贫血症： 1、直接病因：血红蛋白多肽链上一个 氨基酸 被替 换。 2、根本原因：血红蛋白基因（DNA）上 碱基对发生 改变，由A—T变为T—A。
（五）特点： 1、 普遍 性：在生物界中普遍存在。 2、 随机 性：生物个体发育的任何时期。 低频 性：突变频率很低。 3、_______ 4、 不定向 性：可以产生一个以上的等位基因。
非同源染色体上 非等位基因的重组
人为导致基因重组 （DNA重组） 体外与运载体重组 ，导入细胞内与细 胞内基因重组 目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
减数第一次分裂 减数第一次分裂后期 四分体时期 同源染色体非姐 妹染色单体之间 交叉互换导致染 色单体上的基因 重新组合 同源染色体分开，等 位基因分离，非同源 染色体自由组合，导 致非同源染色体上非 等位基因间的重组
人教版高中生物必修二课件 5.1 基因突变和基因重组
⑤不定向性：
基因突变的结果：
产生了新基因，一般为它的等位基因。
（五）、基因突变的意义
...
是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了 最初的原材料。
原因： 基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前
所未有的新性状。
1.基因突变的概念
...
(1)
增添
缺失
(2)结果：___基__因__结__构____的改变。 ⊙点拨 基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类 型。基因突变不会导致基因数量的改变。
5．意义
...
有害的 产生新性状
新基因 生物变异 生物进化
1．判断
...
(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)基因突变包括碱基对的替换、缺失和改变。( × )
(3)基因突变和基因重组都能使生物产生可遗传的变异。
(√ )
(4)基因突变的随机性是指发生时期是随机的。( × )
二、基 因 重 组
... 假设爱因斯坦与一美女结婚，他的孩子一定会既聪明 又漂亮吗？
不一定，基因重组会使后代出现许多新的基因型。
1.概念:
是指在生物体进行有性生殖（减数分裂）的过程中， 控制不同性状的基因的重新组合。
2.类型:
...
①基因的自由组合:减数第一次分裂后期，非同源
染色体的组合，非等位基因也自由组合。
可遗传的变异和不可遗传的变异主要区别是遗传物质的 变化。与遗传给下一代有区别。
发生在生殖细胞中的可遗传变异是能遗传给下一代的， 在体细胞中的一般是不可遗传的，所以可遗传变异不一 定可以遗传。
基因突变 可遗传变异的三种来源: 基因重组
染色体变异
...
基因突变的结果：
产生了新基因，一般为它的等位基因。
（五）、基因突变的意义
...
是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了 最初的原材料。
原因： 基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前
所未有的新性状。
1.基因突变的概念
...
(1)
增添
缺失
(2)结果：___基__因__结__构____的改变。 ⊙点拨 基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类 型。基因突变不会导致基因数量的改变。
5．意义
...
有害的 产生新性状
新基因 生物变异 生物进化
1．判断
...
(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)基因突变包括碱基对的替换、缺失和改变。( × )
(3)基因突变和基因重组都能使生物产生可遗传的变异。
(√ )
(4)基因突变的随机性是指发生时期是随机的。( × )
二、基 因 重 组
... 假设爱因斯坦与一美女结婚，他的孩子一定会既聪明 又漂亮吗？
不一定，基因重组会使后代出现许多新的基因型。
1.概念:
是指在生物体进行有性生殖（减数分裂）的过程中， 控制不同性状的基因的重新组合。
2.类型:
...
①基因的自由组合:减数第一次分裂后期，非同源
染色体的组合，非等位基因也自由组合。
可遗传的变异和不可遗传的变异主要区别是遗传物质的 变化。与遗传给下一代有区别。
发生在生殖细胞中的可遗传变异是能遗传给下一代的， 在体细胞中的一般是不可遗传的，所以可遗传变异不一 定可以遗传。
基因突变 可遗传变异的三种来源: 基因重组
染色体变异
...
高中生物必修二 人教版 5.1：基因突变和基因重组(共25张PPT)
①普遍性
白化苗
①普遍性
安康羊
①普遍性
四耳猫
①普遍性
白a2 A a4 a6
a5
a3
显性基因可以突变成隐性基因，隐性基因可以突变成显性基因， 一个基因可以产生一个以上的等位基因。
④自然状态下，低频性
基 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 因 突变率 2×10－6 4×10－5 3×10－5 1×10－6 1×10－5 3×10－5 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因
变异的种类
不可遗传的变异 由于环境因素而导致的变异。
桔逾淮而为枳 水毛茛
可遗传的变异
由于自身遗传物质改变而导致 的变异。
基因突变
来源：基因突变、基因重组、染色体变异
一、基因突变
1、基因突变的实例： 镰刀型细胞贫血症
1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人 2、基因突变的概念：
人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。 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 用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。 的改变。 人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常 3、发生时期： 形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血
镰刀型细胞贫血症 缺氧时，红细胞变成镰刀型，血液的粘性增加，引 起红细胞的堆积，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，红细胞破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造 成死亡。
镰刀型细胞贫血症
镰刀型细胞贫血症的病因分析:
直接原因： 氨基酸发生替换——蛋白质结构异常。 碱基对替换——基因结构改变（即基因 根本原因： 突变）。
4、类型
由于环境因素引发的突变。（多为人为干 诱发突变： 预下发生）
生物：5.1《基因突变和基因重组》PPT课件(新人教版-必修2)
安正 康常 羊绵 （羊 中和 ）短 腿
3、基因突变的特点
①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物
都可能发生)
②随机性:可发生在任何时期 ③突变率低: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不定向性：A＝a1或A＝ a2
基因突变的结果：产生它的等位基因
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、 引 起 基 因 突 变 的 因 素 紫外线 致癌物质有：亚 物理因素： X射线 硝酸胺，石棉， 其它各种辐射 3,4-苯并芘，黄 外 曲霉素，苯，甲 部 亚硝酸 因 化学因素： 碱基类似物 苯，二甲苯，甲 醛，苏丹红，丙 素 苯环类似物 病毒因素： 烯酰胺，孔雀石 绿、萘、铅，硫 酸钴，硝基苯， 复制偶发错误 内部因素： 硝基甲烷等。 碱基组成改变
4下列说法中，正确的是（A ） A 基因突变是染色体上基因某一位点的改变 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 变的方式是基因内（ A ） A 基因发生改变（替换） B 增添或缺失某个基因 C 增添一段DNA D 缺失一段DNA 6 基因突变发生在（ A ） A DNA到 DNA的过程中 B DNA到RNA的过程中 C RNA到蛋白质过程中 D RNA到携带氨基酸的过程 7双眼皮的父母生了一个单眼皮的孩子，这种变异来源于（A ） A 基因突变 B 基因重组 C 染色体变异 D 环境的差异
①打破对环境的适应性 ②产生新基因 引发生物变异 为进化提供原始材料
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
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31张PPT)[优秀课件资料]
![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31张PPT)[优秀课件资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/711d48a1dd36a32d72758126.png)
去，它的后代全部开白花，出现这种现象
的原因是( C ）
A. 自然杂交
B. 自然选择
C. 基因突变
D. 基因重组
2. 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存
在着一定的差异的主要原因是 （ A ）
A. 基因重组
B. 基因突变
C. 染色体变异
D. 生活条件改变
3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( B )
3 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.
基因重组能否产生新的基因？
不能
基因重组： 控制不同性状的基因重新组合，不产生
新基因，可形成新的基因型。 发生时期：有性生殖过程中。
特点是：非常丰富。
2 类型:
①基因的自由组合: 非同源染色体上 的非等位基因的组合.
外界因素
物理因素 化学因素 生物因素
内部因素
(5)基因突变的类型
按来源分__自__然__突__变__与_____人__工__诱_ 变
(五)基因突变的特点 ①普遍性: 生物界中普遍存在
②随机性: 可发生在生物个体发育任何时期
③不定向性：但只能变成等位基因A→a1或A→a2 ④低频性: 自然状态下突变频率很低：10－5- 10-8 ⑤多害少利性：多数有害,少数有利
脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格， 性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景， 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺 健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么 都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更 消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解 别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻， 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态， 是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可
人教版高一必修二生物5.1《基因突变和基因重组》课件(共28张PPT)
2：基因重组有无新的基因产生？ 有无新性状产生？
3、基因重组有无新的基因型和表现型形成？
不产生新的基因和新性状但可以产生新的基
因型和新的表现型。
练一练：
具有20对相对性状的亲本进行杂交（假
设控制20对性状的20对等位基因分别位于20对同
源染色体上），F2可出现多少种基因型和表 现型？
基因型：320
D．第103至105位被替换为1个T
2、最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人
关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM-1，该基因
编码金属β-内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是
（双选）
A.定向突变
BC
B.抗生素滥用
C.金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活
D.通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因
3、右图是人类镰刀型练细胞一贫血练症病因图解，请据图回答：
D
C．都是隐性突变 D．诱发突变率高
❖ 2．有关基因突变的叙述，正确的是( )
A．不同基因突变的频率是相同的 B．基因突变的方向是由环境决定的 C．一个基因可以向多个方向突变 D．细胞分裂的中期不发生基因突变
第五章《基因突变及其他变异》
第一节 《基因突变和基因重组》
第2课时
温故知新
1．下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所
基因重组 C．细菌不可以发生基因突变 D．非同源染色体上非等位基因的自由组合属于
基因重组
4、基因突变（B ）；基因重组（C ）。
A、产生新基因，不形成新基因型 B、产生新基因，形成新基因型 C、不产生新基因，形成新基因型 D、不产生新基因，不形成新基因型
5．下列关于基因突变和基因重组的说法不正确
的是 （ C ）
5.1基因突变和基因重组—人教版高中生物必修二课件(共27张PPT)
CAT GTA
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
1病因—
→→ → 红细胞形态结构异常 直接原因 血红蛋白异常 →→ 氨基酸替换 根本原因 控制血红蛋白基因发生改变
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
2基因突变定义—
DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，而引 起的基因结构的改变。
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
（改变）
表现型
（改变）
（改变）
=环 境
遗传物质改变
+ 基因型 （改变）
可遗传变异
基因 基因 染色体 突变 重组 变异
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
5
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
资料：1904年，美国一位医生在芝 加哥首次发现一名严重贫血病人的 血液里充满着镰刀状的红细胞，而
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
6特点—
（1）普遍性： （2）随机性： （3）低频性（自然状态下）：
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
6特点—
（1）普遍性： （2）随机性： （3）低频性（自然状态下）： （4）不定向性（不会突变成非等位基因） （5）多害少利性：
一、基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症
“种瓜得瓜，种豆得豆”
遗传——生物亲代和子代之间、子代个体之
间性状相似性。
“一母生九子，九子各不同”
变异——生物亲代和子代之间、子代个体之
间性状差异性。
问题1：生物变异又哪些类型？
资料：多数美学专家认为双眼皮显得更加明朗、更有魅力 而且充满着活力。于是一个爱美的单眼皮女孩做了双眼皮 手术，使自己变得更漂亮和迷人。
7意义—
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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
突变率 2×10－6 4×10－5 3×10－5 1×10－6 1×10－5 3×10－5
5.1基因突变和基因重组-人教版（201 9）高 中生物 必修二 课件）( 共30张 PPT)
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⑤多害少利性：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。对生物来说，基因突变可 能破坏生物与环境之间的协调关系，所以基因突变一般都 是有害而少利的。有害还是有利处决与生活的环境。
并指
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替 ┷┷┷┷ 换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ
┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
增 ┷┷┷┷ 添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ
┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
缺 ┷┷┷┷ 失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ
┷┷┷
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三、基因重组
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。
（通过有性生殖过程实现的）
2、发生时期：
减Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因的自由组合（自 由组合）
减Ⅰ前期
四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体 之间发生局部互换（交叉互换）
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
r
Yr 和 yR
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2、发生时期：
主要在有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期（DNA 复制时）
问：基因突变一定能遗传下去吗？
基因突变若发生在配子中，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。但有些植物的体细胞发 生基因突变，可通过无性繁殖传递。 此外，人体某些体细胞发生基因突变，有可能会发展成为癌 细胞。
GUA
2．根本原因：碱基对替换—
—基因结构改变（即基因突
变）
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思考: DNA的碱基对还有可能发生什么的变化？
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ
4、基因突变的特点：
阅读教材82页，总结基因突变的特点有哪些？
①普遍性 ②随机性 ③不定向性 ④自然状态下，低频性 ⑤多害少利性
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D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而
根尖则不能
基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
碱基对增添|缺失|替换引起 定义 基因结构变化
有性生殖中，控制不同性状的 基因重新组合的过程
发生 时间
细胞分裂间期，DNA复制过程中
减数第一次分裂前、后期
原因 自发突变、诱发突变
非同源染色体自由组合| 交叉互换
5.1基因突变和基因重组
生物变异的主要类型有哪些？
不遗传的变异：仅仅是由环境因素的
影响造成的变异。遗传物质没有改变，
变 变化的性状不能进一步遗传给后代。
异 的
例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天
类
去海边晒黑了的皮肤；┅┅
型 可遗传的变异：是由于遗传物质的改变
基因突变
而引起的变异。该性状能遗传给后代。
基因重组
特点 实质 意义
普遍性、随机性、低频性、 多害少利性、不定向性。
产生新基因
生物变异的根本来源，为生 物的进化提供原始材料
非常丰富
不产生新基因，产生新基因型
生物变异的来源之一，对生物的进 化有重要意义。
例二、纯合的高杆抗病小麦
与矮杆抗病小麦杂交再自交 染色体变异
得到的矮杆抗病小麦；┅┅
三叶草是怎么变异成四叶草而促使它们生 长在同一片区域而形态不一样的呢?
图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜（重量为 104公斤，高度为125厘米）。
一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病
白化苗 抗旱玉米
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基因突变的意义：
产生新基因的途径（等位基因）； 生物变异的根本来源； 为生物进化提供最初原材料。
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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，差异可能为
D
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
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引发基因突变环境因素：物理因素、化学因素、生物因素
紫外线、X射线以 及其他辐射能损 伤细胞内的DNA
亚硝酸、碱基
类似物能改变 核酸的碱基
某些病毒的遗传
物质能影响宿主 细胞的DNA
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1910年，赫里克医生的人诊脸所色来苍了白一，位四黑肢人无病力人，，是病严人重脸的贫血病患者。医生使 色苍白，四肢无力，是严重用的所贫有血能病治患疗者贫。血医病生的使药用物所，有但能对这个病人无效。对病 治疗贫血病的药物，但对这人个做病血人液无检效查。时对发病现人，做红血细液胞检在查显微镜不是正常的圆饼 时发现，红细胞在显微镜不形是，正而常是的又圆长饼又形弯，的而镰是刀又形长，又称弯镰刀状细胞贫血症。
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基因突变的应用：
诱变育种。如、太空椒……
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期；可以发生在细胞内不同的DNA上；同一个DNA分子的 不同部位。
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③不定向性：一个基因可以从不同方向发生突变
a1
a2
a5
A
a3
a4
a6
显性基因可以突变成隐性基因，隐性基因可以突变成显性基因，一个基因可以产生 一个以上的等位基因。而且突变的方向和环境没有明确的因果关系。
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④自然状态下，低频性
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精典例题
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
D
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ห้องสมุดไป่ตู้后的遗传密码改变
2、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为
的镰刀形，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，称镰刀状细胞贫血症。
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镰刀型细胞贫血症实例分析：
DNA上的碱基
信使RNA上的密码子的碱基 氨基酸
决定
1．直接原因：氨基酸发生替 换——蛋白质结构异常。
基因重组能否产生新的基因？能否产生新 的基因型？
例2 (2011 年贵阳调研)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．减数分裂过程中，由于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，随着非同源染色体上的基因 自由组合可导致基因重组
①普遍性： 基因突变在生物界中是普遍
存在的（所有生物均可发生）
白化苗
卷毛鸡
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白化病
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②随机性：基因突变可以发生在生物体发育的任何时
R
R
YR 和 yr
r
同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
三、基因重组
3、意义：
（1）生物变异的来源之一； （2）对生物的进化也具有重要意义；