基因突变及其他变异复习市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

§5.1基因突变和基因重组2-4生物变异（1）基因重组及其意义（2）基因突变特征和原因（3）染色体结构变异和数目变异（4）生物变异在育种上应用（5）转基因食品安危IIIIIIII第1页完成创新设计：P121名师助学[判一判]第2页性状遗传物质+

环境不能遗传变异可遗传变异起源于基因突变染色体变异基因重组改变改变第3页生物可遗传变异起源（1）病毒可遗传变异起源：（2）原核生物可遗传变异起源：（3）真核生物可遗传变异起源

☆进行无性生殖生物：

☆进行有性生殖生物：基因突变基因突变基因突变和染色体变异基因突变、基因重组和染色体变异第4页完成创新设计：P123典例1第5页一、基因突变1、基因突变实例—镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症病因分析：⑴直接原因：⑵根本原因：血红蛋白一条多肽链上一个氨基酸由正常谷氨酸变成了缬氨酸。发生了基因突变，碱基对由突变成。TAAT第6页2、基因突变结果回顾必修二教材第7页技能训练资料：“……有一天，你突然发觉一个原来开白花花卉，出现了一株开紫花植株。……这种花是自花受粉，将这株开紫花植株种子种下去，可惜是在长出126株新植株中，却有46株是开白花，……”，请问第一株开紫花植株是怎么产生？基因突变产生。基因突变结果是：产生等位基因，形成相对性状。第7页基因突变是指DNA分子中发生

而引发

改变。┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷（D）┯┯┯┯┯

ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

┷┷┷┷┷┯┯┯

ＡＧＣ

ＴＣＧ

┷┷┷┯┯┯┯

ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

┷┷┷┷增添替换缺失（d1）（d2）（d3）碱基正确替换、增添和缺失基因结构3、基因突变概念基因突变改变了碱基排列次序，不过基因数量和所在位置不变。第8页练习1、（年全国新课标卷）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发觉了一株开红花豌豆植株，推测该红花表现型出现是花色基因突变结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（）。A．花色基因碱基组成B．花色基因DNA序列C．细胞DNA含量D．细胞RNA含量答案：B第9页4、基因突变类型(1)显性突变：aa→Aa（当代表现）。(2)隐性突变：AA→Aa（当代不表现）。

第10页5、基因突变对蛋白质结构影响第11页练习2、（年广东卷改编）豌豆Y基因和y基因翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见下列图。替换增添⑴据图可推测，Y基因突变为y基因原因是发生了碱基正确

和

。⑵③号位点插入了

个碱基对。3想一想：⑴碱基正确替换对蛋白质还可能产生哪些影响？⑵假如在基因中部插入或缺失1个碱基对，对蛋白质又将产生什么影响？第12页小结：基因突变对蛋白质结构影响基因突变类型对蛋白质结构影响1个碱基正确替换一个氨基酸种类改变没有改变肽链变短（翻译提前终止）肽链变长（翻译延迟终止）1个碱基正确增添/缺失（非3整数倍）一系列氨基酸种类改变肽链长度改变（变长或变短）第13页基因突变对性状影响A、一个氨基酸有多个密码子，密码子改变但其决定氨基酸未发生改变（即密码子有简并性）。B、突变成隐性基因在杂合子中不引发性状改变。C、基因突变发生在体细胞中。D、有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸个别位置，但该蛋白质功效不变。（1）改变性状（2）不改变性状原因：突变间接引发密码子改变，最终表现为蛋白质功效改变，影响生物性状。比如：镰刀型细胞贫血症。第14页练习3、（年广东卷，多项选择）假如一个基因中部缺失了1个核苷酸对，可能后果是（）。A．没有蛋白质产物B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止C．所控制合成蛋白质增加多个氨基酸D．翻译蛋白质中，缺失部位以后氨基酸序列发生改变答案：BCD第15页练习4、（年福建卷）下列图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一个突变，造成1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生突变是（）。A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T答案：B第16页练习5、5－BrU（5－溴尿嘧啶）含有两种不一样构型，既能够与A配对，又能够与C配对。将一个分生区细胞接种到含有A、G、C、T、5－BrU五种核苷酸适宜培养基上，可能会出现什么情况？可能会发生碱基对从A－T到G－C或者从G－C到A－T替换。假如将分生区细胞换成成熟区细胞，还能发生上述改变吗？能。第17页

基因突变能够发生在生物个体发育任何时期以及体细胞或生殖细胞周期任何时期。6、基因突变发生时期想一想：基因突变为何常发生于DNA复制时？

在DNA复制时，稳定双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DNA稳定性会大大下降，极易受到外界原因干扰使原来碱基序列发生改变，造成基因发生突变。基因突变发生主要时期是细胞分裂DNA复制时。第18页想一想：有丝分裂和减数分裂时发生基因突变对后代影响是否相同？不一样。有丝分裂产生体细胞突变，有性生殖时普通不遗传给后代；减数分裂产生配子突变，能够遗传给后代。第19页练习6、甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。育种教授为取得更多变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可取得株高、穗形、叶色等性状变异各种植株。请回答以下问题。（1）经过处理后，发觉一株某种性状变异水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为

突变，这最可能是因为发生了碱基正确

。（2）用EMS浸泡种子是为了

。还能够用什么办法来到达这一目标？

（3）经EMS处理后，水稻某一性状出现各种变异类型，说明这种变异含有

（特点）。你能从人身上找到证实这一特点现象吗？（4）经EMS处理后，水稻出现高茎品种，这对其本身是有利还有有害？显性替换提升突变率物理和生物。不定向性第20页7、基因突变原因自然突变和诱发突变（包含物理、化学、生物原因）。突变频率低提升突变率必修二：P81第三段第21页8、基因突变特点自然界物种中广泛存在。可发生在生物个体发育任何时期、任何细胞，细胞不一样DNA分子上，同一DNA分子不一样部位。自然界突变率很低：10－5-

10-8多数有害,少数有利。(打破对环境适应性)①普遍性:②随机性:③低频性:④有害性：⑤不定向性：必修二：P82一个基因能够向不一样方向发生突变，产生一个以上等位基因。第22页练习7、（08年广东卷）相关基因突变叙述，正确是（）。A．不一样基因突变概率是相同B．基因突变方向是由环境决定C．一个基因能够向多个方向突变D．细胞分裂中期不发生基因突变答案：C第23页练习8、以下关于基因突变特点说法正确是（）。A．不论是低等还是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育特定时期才可发生突变C．突变只能定向形成新等位基因D．突变对生物生存往往是有利

答案：A第24页9、基因突变意义

基因突变是新基因产生路径，是生物变异根本起源，是生物进化原始材料。第25页完成创新设计：P124典例2P128考向1第1题第26页①除真核生物在细胞分裂间期DNA分子复制过程中出现差错发生突变外，细胞质内DNA、原核细胞DNA、病毒DNA复制时也可出现差错而发生突变。②以RNA为遗传物质生物，其RNA上核糖核苷酸序列发生改变，也引发基因突变，且RNA为单链结构，在传递过程中更易发生突变。③基因突变不改变染色体上基因数量，只改变基因结构而产生新基因。第27页下列图是孟德尔“两对相对性状杂交试验”过程和结果图，请问：（1）试验过程中是否发生基因突变？（2）是否发生变异？（3）假如发生变异，那是怎样产生呢？第28页二、基因重组在生物进行有性生殖过程中,控制不一样性状基因重新组合。概念：实现：意义：路径1：非等位基因自由组合（减I后期）路径3：转基因（DNA重组技术）路径2：交叉交换（四分体时期）是生物变异起源之一，对生物进化含有主要意义。第29页①基因自由组合（减Ⅰ后期）:减数分裂形成配子时，伴随非同源染色体自由组合，非同源染色体上非等位基因也自由组合。第30页②基因交换:减数分裂四分体时期，位于同源染色体上等位基因有时会伴随非姐妹染色单体交换而发生交换，造成染色单体上基因重组。假如交换发生在非同源染色体之间属于基因重组吗？属于染色体结构变异第31页③基因工程:目标基因在体外与运载体重组，导入受体细胞内与细胞内基因进行重组。第32页练习9．卵原细胞在进行DNA复制时，细胞中不可能出现是（）。A．解旋B．蛋白质合成C．基因突变D．基因重组答案：D第33页练习10．基因重组发生在有性生殖过程中控制不一样性状基因自由组合时，以下相关基因重组说法正确是（）。A．有细胞结构生物都能够进行基因重组B．基因突变、基因重组都能够改变基因结构C．基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次级精（卵）母细胞过程中D．在减数分裂四分体时期非同源染色体交换也是基因重组答案：C第34页完成创新设计：P128考向2第35页§5.2染色体变异2-4生物变异（1）基因重组及其意义（2）基因突变特征和原因（3）染色体结构变异和数目变异（4）生物变异在育种上应用（5）转基因食品安危IIIIIIII完成创新设计：P122名师助学[连一连]第36页染色体变异和基因突变区分

基因突变是染色体某一个位点上基因改变，这种改变在光学显微镜下是看不见。是分子水平上改变。而染色体变异是能够用显微镜直接观察到，如染色体结构改变、染色体数目标增减等。第37页一、染色体结构变异缺失

增加倒位易位①②③④染色体结构改变，会使排列在染色体上

或

发生改变，而造成性状变异。基因数目排列次序第38页

染色体重复与正常染色体联会时，在染色体上会出现环状突起。第39页练习1、（年上海卷）右图中①和②表示发生在常染色体上变异。①和②所表示变异类型分别属于（）。A．重组和易位B．易位和易位C．易位和重组D．重组和重组答案：A第40页答案：D练习2、已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出若干种改变中。未发生染色体结构改变是下列图中（）。第41页1、细胞内个别染色体增加或降低二、染色体数目标变异比如：21三体综合征（又称先天性愚型或唐氏综合症）原因：减数分裂时21号染色体不能正常分离。第42页减数分裂不分离现象减数第一次分裂不分离减数第二次分裂不分离第43页2、细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加或降低第44页果蝇一个染色体组

细胞中一组非同源染色体，在形态和功效上

，携带着控制生物生长发育

，这么一组染色体，叫一个染色体组。全部遗传信息各不相同

染色体组有什么特点？1.一个染色体组中不含同源染色体和等位基因2.一个染色体组中所含染色体形态、大小和功效不一样3.一个染色体组中含有控制一个生物性状一整套基因①染色体组第45页练习3：染色体组数判断含有1个染色体组是

。含有2个染色体组是

。含有3个染色体组是

。含有4个染色体组是

。d、hc、fb、ga、e第46页②单倍体、二倍体和多倍体【注意】（1）判断某个体是否为单倍体依据是个体发育起点，而不是其体细胞中所含染色体组数目。（2）单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能可育并产生后代。第47页想一想：与正常植株（二倍体植株）相比，单倍体植株和多倍体植株各有哪些特点？多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。单倍体植株长得弱小，而且高度不育。注意：不要认为全部单倍体都是高度不育。绝大多数生物为二倍体，其单倍体中只含有一个染色体组，故是高度不育。但假如生物体细胞中含有4、8等偶数个染色体组，则其单倍体可产生正常配子，因而是可育。第48页练习4、美国《科学》杂志登载了一项“人卵细胞可发育成囊胚”报道，有些人据此推测伴随科学发展，未来有可能培育出单倍体人。以下关于单倍体叙述正确是（）。A．未经受精卵细胞发育成个体，一定是单倍体B．含有两个染色体组生物体，一定不是单倍体C．生物精子或卵细胞一定都是单倍体D．含有奇数染色体组个体一定是单倍体答案：A第49页完成创新设计：P125典例3第（1）（2）题P126训练P128考向3第4、6题第50页三、基因重组、基因突变、染色体变异比较阅读创新设计：P124考点3二阅读创新设计：P126错误清零完成创新设计：P126纠错演练1P127纠错演练2第51页想一想：（1）非同源染色体之间交换一部分片段，属于哪种变异？（2）什么分裂方式存在非同源染色体之间交换片段？属于染色体变异。有丝分裂和减数分裂。第52页突变和基因重组图解第53页第54页（1）“交换”问题：同源染色体上非姐妹染色单体交叉交换，属于基因重组；非同源染色体之间交叉交换属于染色体结构变异中易位。（2）“缺失”问题：DNA分子上若干基因缺失属于染色体变异；而DNA分子中若干碱基正确缺失属于基因突变。（3）“变异水平”问题：基因突变和基因重组属于分子水平，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平改变，光学显微镜下可观察到。第55页四、低温诱导植物染色体数目标改变（试验）创新设计：P127第56页完成创新设计：P127典例、训练第57页原理：当秋水仙素作用于正在

细胞时，能够抑制________形成，造成

不能________，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而引发细胞内染色体_________。染色体数目加倍细胞继续进行_____分裂，未来就可能发育成_________植株。分裂纺锤体染色体复制且着丝点分裂后移向两极数目加倍有丝多倍体无纺锤体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引若继续进行正常有丝分裂染色体加倍组织或个体第58页五、生物变异在育种上应用第59页①盲目性大，有利变异少（原因是基因突变是不定向）②诱变各种原因都是致癌原因，如有泄漏将造成人体伤害或环境污染1、诱变育种①提升突变率，缩短育种周期②创造新基因，出现新性状⑴原理：⑵惯用方法：⑶优点：⑷缺点：

利用物理、化学原因处理生物，诱发生物发生基因突变，然后筛选。基因突变第60页2、杂交育种基因重组杂交→自交→选优自交使位于不一样个体上多个优良性状集中于一个个体上。育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘杂交不亲合障碍（杂种不育）。矮杆抗病小麦培育⑴原理：⑵过程：⑶优点：

⑷缺点：⑸应用：第61页P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××

↑需要矮抗品种矮抗第62页练习5、（年广东卷）太空育种是指利用太空综合原因如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带种子发生变异，然后进行培育一个育种方法。以下说法正确是（）。A．太空育种产生变异总是有益B．太空育种产生性状是定向C．太空育种培育植物是地球上原本不存在D．太空育种与其它诱变方法在本质上是一样答案：D第63页练习6、（年江苏卷，多项选择）以下关于育种叙述中，错误是（）。A．用物理原因诱变处理可提升突变率B．诱变育种和杂交育种均可形成新基因C．三倍体植物不能由受精卵发育而来D．诱变取得突变体多数表现出优良性状答案：BCD第64页完成创新设计：P138考向1第3题第65页⑴原理：⑵方法：⑶优点：⑷缺点：⑸应用：染色体变异秋水仙素（或低温）处理萌发种子或幼苗茎杆粗壮、果实和种子大坚固率低、发育延迟三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦三倍体无子西瓜无籽原因：3、多倍体育种同源染色体联会紊乱，无法正常完成减数分裂，没有配子，所以就没有种子。第66页比如：三倍体无籽西瓜培育过程必修二：P89为何要强调“处理萌发种子或幼苗”？

萌发种子或幼苗是有丝分裂旺盛部位，经过秋水仙素处理后，才能使植物体产生新细胞染色体数目加倍，从而形成多倍体。第67页完成创新设计：P138考向1第2题第68页原理：方法：优点：A×B→F1花粉→单倍体植株→纯种植株→优良品种杂交花药离体培养秋水仙素处理萌发种子或幼苗筛选基因重组染色体变异染色体变异花药离体培养取得单倍体植株，人工诱导染色体数目加倍。4、单倍体育种植物细胞全能性显著缩短育种年限、自交产生后代不会发生性状分离（A、B均为二倍体）。第69页第70页单倍体育种第71页基因重组（DNA重组）目标基因获取→基因表示载体构建→目标基因导入受体细胞→目标基因检测与判定目标性强，育种周期短；克服远缘杂交不亲和障碍。可能会引发生态危机。抗虫棉、抗除草剂大豆、生产胰岛素工程菌等5、基因工程育种（转基因育种）⑴原理：⑵方法：⑶优点：⑷缺点：⑸举例：第72页练习8、（08年广东卷）改良缺乏某种抗病性水稻品种，不宜采取方法是（）。A．诱变育种

B．单倍体育种

C．基因工程育种

D．杂交育种答案：B第73页练习9、要将基因型为AaBB生物，培育出以下基因型生物：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应育种方法依次是：A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B．杂交育种、诱变育种、转基因技术、花药离体培养C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术答案：A第74页练习10、（09年广东卷）为了快速培育抗某种除草剂水稻，育种工作者综合应用了各种培育种方法，过程以下。请回答下列问题。（1）从对该种除草剂敏感二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成

幼苗。（2）用射线照射上述幼苗，目标是

；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶小片组织保持绿色，表明这部分组织含有

。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体

，取得纯合

，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂判定其抗性。单倍体诱发基因突变抗该除草剂能力（或含抗除草剂基因）数目加倍二倍体（或可育植株）第75页创新设计：P135考点16、几个常见育种方法比较完成创新设计：P136典例1P137纠错演练第1、2题第76页归纳：育种方法选择：⑴将两个亲本两个不一样优良性状集中于同一生物上，可采取

育种。⑵要求快速育种方案设计，可采取

育种。⑶要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有性状，可采取

育种方法。⑷要求提升品种产量，提升营养物质含量，可利用

育种方法。⑸要求快速得到某一改良品种，可利用

。杂交单倍体诱变多倍体人工诱变+单倍体育种方法第77页作业：完成创新设计：P136训练1第78页第3节人类遗传病2—5人类遗传病(1)人类遗传病类型(2)人类遗传病监测和预防(3)人类基因组计划及意义III完成创新设计：P129名师助学[判一判]第79页1、人类遗传病概念：2、人类遗传病类型因为

改变而引发人类疾病。单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病一、人类遗传病遗传物质想一想：(1)遗传性疾病都是先天性疾病吗？(2)先天性疾病都是遗传病吗？(1)遗传病可能是先天发生，也可能是后天发生，如有些遗传病可在个体生长发育到一定年纪才表现出来；后天性疾病也不一定不是遗传病。(2)先天性疾病不一定是遗传病。

第80页①单基因遗传病②多基因遗传病③染色体异常遗传病受

等位基因控制遗传病。受2对以上等位基因控制遗传病。常染色体隐性遗传病：常染色体显性遗传病：X染色体隐性遗传病：X染色体性显遗传病：特点：举例：白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症并指、多指、软骨发育不全色盲、血友病抗维生素D佝偻病染色体结构异常：染色体数目变异：原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病发病率较高，易受环境影响猫叫综合征21三体综合征1对21三体综合征出现原因：减数分裂时21号染色体不能正常分离。第81页练习1、（年全国卷Ⅰ）以下关于人类遗传病叙述，错误是（）。A．单基因突变能够造成遗传病B．染色体结构改变能够造成遗传病C．近亲婚配可增加隐形遗传病发病风险D．环境原因对多基因遗传病发病无影响答案：D第82页完成创新设计：P131纠错演练第1、2题第83页二、遗传病监测和预防伎俩：意义：必修二P92包含遗传咨询和产前诊疗。在一定程度上有效地预防遗传病产生和发展。第84页羊水检验

经过羊水检验能够发觉胎儿是否存在染色体异常遗传病。第85页基因诊疗想一想：遗传病均可经“基因检测”确诊吗？不携带致病基因时是否会患遗传病？

遗传病并非均可经过“基因检测”给予确诊（比如染色体异常遗传病就不能），不携带致病基因时也可能患有遗传病，如21三体综合征、染色体倒位、易位等。

基因诊疗技术它基本原理是：互补DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交（DNA分子杂交）。这种结合是特异，即严格按照碱基互补标准进行，它不但能在DNA和DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行。

第86页基因治疗

是指用正常基因取代或修补病人细胞中有缺点基因，从而到达治疗疾病目标。基因治疗是治疗遗传病最有效伎俩。第87页练习2、优生优育关系到国家人口整体质量，也是每个家庭本身需求，以下采取优生办法正确是（）。A．胎儿全部先天性疾病都可经过产前诊疗来确定B．杜绝有先天性缺点病儿根本办法是禁止近亲结婚C．产前诊疗能够初步确定胎儿是否患有21三体综合征D．经过遗传咨询能够确定胎儿是否患有猫叫综合征答案：C第88页完成创新设计：P130典例第⑴、⑵、⑶题