2015-2016学年人教版生物必修2课件第5章基因突变及其他变异5.1第1节基因突变和基因重组3.情境互动课型
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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32张PPT)
基因突变的概念: 基因突变的原因: 基因突变的特点: 基因突变的意义:
课堂练习
1. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶
然会出现一朵白花，如果将白花种子种下
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
红细胞.rm
（2）镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰 刀状，对功能的完成有没有影响？
1．分析镰刀型细胞贫血症病因
缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸 －谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸 (正常)
缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸
－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸
( 异常)
正常和异常血红蛋白有何区别？
氨基酸是由什么决定的？
白化病（常、隐）
唇裂
正常棉花
水稻高杆 家鸽羽毛白色 果蝇红眼
普通青椒 正常人
短果枝
矮杆 灰红色 白眼
太空椒 白化病
（一）基因突变的原因
物理因素：X射线 激光等 化学因素：亚硝酸 碱基类似物等 生物因素：病毒 某些细菌等
（二）基因突变的特点
特点：
1、普遍存在 2、随机发生 3、不定向：产生等位基因 4、自然突变频率很低 5、多数有害
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 )
A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的 B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的 C. 基因突变在自然界的中广泛存在 D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的
高中生物必修2第5单元课件：基因突变及其他变异
（2）理解 ①从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体互为非同源染 色体，在一个染色体组中无同源染色体存在。 ②从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各 不相同，做题时可通过观察各染色体的形态、大小来判断是否为 一个染色体组。 ③从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部 遗传信息。 ④从物种类型看，每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、 形态都是一定的，不同种生物染色体组的数目、大小、形态不同。 3.二倍体 （1）概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染 色体组的个体称为二倍体。 （2）举例：二倍体在自然界中比较普遍，几乎全部的动物和 过半数的高等植物均是二倍体。
A.a是染色体某一片段位置颠倒 染色体 引起的 a
B.b是染色体某一片段缺失引起
b
基因顺序变化 123—476589 123—4789
的
c
1654—32789
C.c是染色体着丝点改变引起的
d
123—45676789
D.d是染色体增加了某一片段引起的
学点二 染色体数目的变异
1.染色体数目变异的种类 （1）细胞内个别染色体的增加或减少。 例如，人类21号染色体正常情况下只有一对同源染色体，而由 于某种原因变成了3条，则会导致21三体综合征；女性缺少1条X染 色体，会导致性腺发育不良。 （2）细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减 少。 2.染色体组 （1）概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各 不相同，但是携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息，这 样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等 3.生物因素:某些病毒 特别提醒: 我们应该保护环境,远离这些因 素, 养
成良好的饮食,卫生习惯. 内因(自发突变)
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36张PPT)
碱基对缺失
DNA···ATG GGC C上 上上上TG CTG A ···GAG TTC TAA ···
1
4 上7上 10 13 100 103 106
mRNA···UAC
CCG
上G上AC
上上
GAC U ···CUC
AAG
AUU ···
上上
蛋白质 酪氨酸 脯氨酸 天上上冬上上氨酸 天冬氨酸 ··· 亮氨酸 赖氨酸 异亮氨酸
五彩椒
紫牵牛花 白牵牛花
红薯
紫薯
奇怪的瓜类
奇怪的瓜类
奇怪的瓜类
这些性状的不同都是基因突变的结果
学习目标
❖ 举例说明基因突变的概念、特点 ❖ 能说出基因突变的原因及意义
问题1：什么是基因突变？
活动一:
请同学们阅读课本P80-81页“基因突变的实 例”，结合P65页密码子表,试着完成〈导学单〉 活动一的问题。
一、基因突变的实例---镰刀型细胞贫血症
镰刀型细胞贫血症的病因分析
蛋白质 氨基酸
mRNA
正常 谷氨酸
G_A_A
异常 缬氨酸
G_U_A
DNA
C T T 基因 C_A_T
G A A 突变 G_T_ A
下列分别是基因突变的哪一种 方式?
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ
替 ＴＡＣＧ 换 ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ
新基因产生的途径,生物变异的 根本来源,生物进化的原始材料
适用范围
所有生物
思考：
基因突变后染色体上基因的数量发生 改变了吗？为什么？
没有，因为基因突变发 生在基因内部。
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？
高中生物 第五章 基因突变及其他变异 5.1 基因突变和基因重组(预)(含解析)新人教版必修2
高中生物第五章基因突变及其他变异 5.1 基因突变和基因重组(预)(含解析)新人教版必修2第1节基因突变和基因重组（预）【学习目标】1、掌握基因突变概念，举例说明基因突变的原因和特点。
2、理解并识记基因重组的概念和方式。
3、说出基因突变和基因重组的意义。
【知识点梳理】一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症的血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换，其中谷氨酸被缬氨酸取代，导致患者的红细胞由正常的圆饼状变成了异常的镰刀状。
引起镰刀型红细胞贫血症的根本病因是血红蛋白基因一个碱基对被替换，直接原因是血红蛋白的一个氨基酸被替换。
2、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变，叫基因突变。
二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因（1）体外因素：物理因素（例如紫外线、 X射线）、化学因素（例如亚硝酸、碱基类似物）和生物因素（如某些病毒的遗传物质等）。
（2）体内因素：由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因。
2、基因突变的特点：（1）由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发发生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的。
（2）由于DNA碱基组成的改变是随机的，不确定的，因此，基因突变是随机发生的，不定向的。
（3）在自然状态下，基因突变的频率是很低的。
3、基因突变的意义（1）突变对自身的影响①对生物一般是有害的。
②可能使生物产生新性状。
（2）基因突变对自然界生物进化的意义① 新基因产生的途径。
② 生物变异的根本来源。
③ 生物进化的原始材料。
三、基因重组的概念、类型及意义1、概念：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。
2、类型（1）自由组合型：在减数第一次分裂后期，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合。
（2）交叉互换型：在减分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交换，导致染色单体上的基因重组。
高考生物一轮复习 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2
及原因 目、排列顺序发生改变
减数第一次分裂过程中，同源染 色体的非姐妹染色单体交叉互换 (四分体时期)及非同源染色体之 间的自由组合(减Ⅰ后期)
外界条件的剧变和内部 不同个体之间的杂交，有性生殖
条件
因素的相互作用
过程中减数分裂和受精作用
基因突变
基因重组
适用范围 所有生物均可发生(包 只适于真核生物有性生殖的核基 括病毒等)，具普遍性 因遗传
3．意义
(1)形成□24 _生__物__多___样__性__的重要原因。 (2)生物变异的来源之一，有利于□25 _生__物__进__化___。
基础自测
• 1．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。( √ ) • 2．人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变。(√ ) • 3．基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发
生基因突变。( × ) • 4．病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变。( √ ) • 5．非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组。( √ ) • 6．一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组。
(√) • 7．减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。
(× ) • 8．基因突变一定引起性状改变。( × )
必修2 第5章 基因突变及其他变异
考点●微展示
(1)基因突变的 特征和原因； (2)基因重组的 类型及其意 义；
•[考情微解读] 考频●微分析 考纲●微解读
考向●微预测
3年5考
(1)知识方面：通过列表
★★★★★ (1)基因重组及 形式比较基因突变和基
3 年 17 考 其意义；
因重组的特征、原因、
★★★★★ (2)基因突变的 类型及其对性状的影
【精选】_高中生物第五章基因突变及其他变异5.1基因突变和基因重组课件新人教版必修2
3．基因突变对后代的影响 (1)若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 (2)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。
1．生物变异的类型分析 (1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有 3.5 kg，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 7 kg 左右。但再引回北京后，叶球又只有 3.5 kg。上述甘蓝品种 的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能 稳定地遗传给子代吗？为什么？
(1)探究基因突变是显性突变还是隐性突变 我们可以选择突变体与其他已知基因型的未突变体杂交，通过 观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以 利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突 变的判定。 (2)判断基因突变发生在 X 染色体上，还是常染色体上 如果突变基因位于常染色体上，后代的性状表现与性别无关； 如果突变基因位于 X 染色体上，后代的性状表现与性别有关。
物理因素：如紫外线、X射线等
外因化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等
1．原因
生物因素：某些病毒等
内因DDNNAA分的子碱复基制组偶成尔发发生生改错变误等
3．意义 12新生基物因变异产的生根的本途来径源 3生物进化的原始材料
1．基因 C 可以突变成为 c1(或 c2 或 c3……)。C、c1、c2、c3…… 之间也可以相互突变(如图)，据此回答：
[学习目标] 1．结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念 和方式。2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。3. 结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。
设疑 激趣 导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐 在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：
1．生物变异的类型分析 (1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有 3.5 kg，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 7 kg 左右。但再引回北京后，叶球又只有 3.5 kg。上述甘蓝品种 的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能 稳定地遗传给子代吗？为什么？
(1)探究基因突变是显性突变还是隐性突变 我们可以选择突变体与其他已知基因型的未突变体杂交，通过 观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以 利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突 变的判定。 (2)判断基因突变发生在 X 染色体上，还是常染色体上 如果突变基因位于常染色体上，后代的性状表现与性别无关； 如果突变基因位于 X 染色体上，后代的性状表现与性别有关。
物理因素：如紫外线、X射线等
外因化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等
1．原因
生物因素：某些病毒等
内因DDNNAA分的子碱复基制组偶成尔发发生生改错变误等
3．意义 12新生基物因变异产的生根的本途来径源 3生物进化的原始材料
1．基因 C 可以突变成为 c1(或 c2 或 c3……)。C、c1、c2、c3…… 之间也可以相互突变(如图)，据此回答：
[学习目标] 1．结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念 和方式。2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。3. 结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。
设疑 激趣 导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐 在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：
(新课标)高中生物 第5章第1节《基因突变和基因重组》课件16 新人教版必修2
21
（七）基因突变的特点
1、普遍性 2、随机性 3、不定向性 4、低频率性 5、多害性
（八）基因突变的意义
△新基因产生的途径； △生物变异的根本来源； △是生物进化的原始材料。
精选ppt
22
（九）基因突变的应用 ——人工诱变育种
1、原理： 基因突变
2、方法：
运用物理因素或化学因素处理生物，提高突变率, 诱发基因突变,获得优良品种。
的优势，果实肥大，把其种下去后结出的
仍是太空椒。
精选ppt
5
（不遗传的变异）
（遗传物质未发生改变）
表现型
基因型
环境
（改变）
（改变）
来
（改变）
（遗传物质发生改变） 源 基因重组 因诱
（可遗传的变异） 基因突变
染色体变异
类型
精选ppt
6
生 不可遗传的变异 物 由环境改变引起，生物体内遗传物质
的 没有改变
①提高突变率，缩短育种周期； 3、优点：
②大幅度改良某些性状。
4、缺点:
①成功率低,有利个体往往不多； ②需大量处理材料。
精选ppt
23
5、实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株、 太空椒、太空南瓜。
精选ppt
24
二、基因重组
“一母生九仔，连母十个样”这种差 异主要是什么原因造成的？
精选ppt
25
玉米的皱缩基因
1×10－６
小鼠的白化基因
1×10－5
人类0
基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？
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。
突变性状的有害性和有利性取决于是否适应环境
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26张PPT)精选优质 课件
基因重组
1.定义：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。
2.类型 ①自由组合型:
减I后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合.
②交叉互换型：
四分体时期（减I前期），同源染色体上的等位基因 随非姐妹染色体的交叉互换而发生交换.
3.意义：
是生物变异的来源之一，是生物多样性 的重要原因，对生物的进化也具有重要 意义。
因突变数是多少？
2╳104╳10-5╳基108因= 2╳结107构变化，产生新基因 不产生新基因，产生新的基因
往往发生在细胞分裂间期，DNA复制过程中
如果基因突变（发生碱在体基细胞替，该换性状、会不增会通添过有、性生缺殖遗失传给）后代？型，使不同性状发生组合
2╳104╳10-5╳108 = 2╳107
A.心肌细胞 C.根毛细胞
B.成熟红细胞 D.精原细胞
TGCCT ACGGA UGCCU
半胱氨酸
半胱氨酸
不一定。因为密码子有简并性，DNA编码的
氨基酸不一定改变.如果氨基酸发生了改变， 生物体的性状可能发生改变。
二、基因突变的原因
紫外线
物理因素 X射线
外
其它各种辐射
部
亚硝酸
因 化学因素 碱基类似物
素
苯环类似物
生物因素 病毒
内部因素 DNA分子复制偶尔发生错误导致
育种 4、优点： 可以提高突变率，在较短时间内获得更多
的优良变异类型
5、缺点 有利变异少，须大量处理实验材料
太空椒：普通的青椒种子遨游太空后，回到地面种植， 果实的重量，营养等比普通青椒明显提高
医药工业应用的青霉素就是利用普 通青霉菌，经过X射线的照射，产生 的有利突变型。还有医学上应用的 其他抗菌素如链霉素、金霉素等， 经辐射处理的突变系，比原始品系 抗菌素产量增加几十倍到几百倍， 促进和提高了抗菌素的生产。
2015-2016学年人教版生物必修2课件第5章基因突变及其他变异5.2染色体变异1.课型
染色体形态数(性染色体X、Y除外)，如果蝇中有6条常染色体，共3种
形态，所以果蝇含有两个染色体组。
2.生物体倍性的判断：
判断生物是几倍体，既要看细胞内含有的染色体组数，还要考虑生物 个体发育的起点： (1)如果生物体是由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组
就是几倍体。
(2)如果生物体是由生殖细胞(卵细胞或花粉)发育而来的，无论体细 胞中含有几个染色体组，都是单倍体。
【解题探究】
(1)判断某生物是几倍体或单倍体的第一要素是什么？
提示：看发育的起点是受精卵还是配子，由配子发育而来的都是单倍
体。
(2)配子中的染色体组和亲代染色体组的数量有什么关系？ 提示：配子是由精原细胞(或卵原细胞)经减数分裂形成的，只含有亲 代染色体组数的一半。
【解析】(1)图甲中染色体是两两相同的，故含有 2个染色体组，且每 个染色体组含有4条染色体。(2)图乙中染色体每3条是相同的，则含 有3个染色体组，若表示有性生殖细胞，则是由六倍体生物经过减数
二、染色体组数目及生物体倍性的判断
1.教材重要图表分析——果蝇染色体组成：
(1)分析染色体组成： 染色 同源
性别 ♂ ♀
体数目 染色体 8 8 4对 4对
常染色体 性染色体
染色体组
ⅡⅡⅢ
ⅢⅣⅣ
XY XX
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
ⅡⅡⅢ
ⅢⅣⅣ
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
(2)染色体组的特点分析。
育？
提示：该生物的配子中含有2个染色体组，可育。
(2)甲、乙、丙、丁细胞中染色体形态数分别是多少？与染色体组有 何关系？ 提示：甲、乙、丙、丁细胞中染色体形态数分别是 4、3、4、3。染色 体组数=染色体数/染色体形态数。
人教版生物必修二5.1基因突变和基因重组课件(共21张PPT)
7、基因突变的意义：
⑴是生物变异的根本来源；
⑵为生物的进化提供了原始材料；
⑶是形成生物多样性的重要原因之一（新基因产 生的途径）
（有性生殖的生物） 三、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?
1、高等生物基因重组的类型：
③转基因（DNA重组技术）也可实现基 因重组。
中心法则：
DNA（基 ④ 因） ①
② ⑤
RNA
③
蛋白质 （性状）
第五章
第一节
基因突变和基因重组
生活中的遗传与变异
思考
1、什么是变异？
生物的子代和亲代 之间以及子代各个体之 间性状上的差异性。
2、变异是否都可以遗传给子代？
一、生物变异的类型：
二、基因突变的原因分析：
——实例：人类镰刀型细胞贫血症
2、基因重组的结果：
控制不同性状的基因重新组合，不产生 新基因，但可形成新的基因型。 3、基因重组的意义：
（1）通过有性生殖实现的基因重组，为生物变 异提供了极其丰富的来源； （2）是形成生物多样性的重要原因之一，对于 生物进化具有十分重要的意义。 基因突变和基因重组是属于分子水平的变异； 在显微镜下观察不到遗传物质已产生了变化。
ATTCCGTC TAAGGCAG
2、基因突变的时间：
通常发生于间期DNA复制过程中。 即DNA DNA时发生错误。 A.有丝分裂间期 ——体细胞 （但一般不能传给后代，也可以通过无 性繁殖方式传给后代） B.减数第一次分裂间期 ——生殖细胞 （可以通过受精作用随配子传给后代）
基因突变是否一定会引 起蛋白质（性状）的改变？
直接原因：一个 谷氨酸 被 缬氨酸 替换。 DNA的碱基序列发生了改变。（替换） 根本原因：