5.1基因突变和基因重组第2课时课件高一下学期生物人教版必修2

第5章基因突变及其他变异

第1节基因突变和基因重组基因突变的原因

美国遗传学家缪勒发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变体的个数大大增加。同年，又有科学家用X涉嫌和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结果。基因突变是如何产生的呢？探究二.基因突变的原因、特点和意义1、基因突变的原因：紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；物理因素化学因素生物因素某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；提高突变频率内因外因自然条件下DNA偶尔复制出错自发产生突变。RNARNADNADNADNA(自发突变)(诱发突变)探究二.基因突变的原因、特点和意义2、基因突变的特点：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因；自然状态下，基因突变频率很低。以基因突变为原理的太空育种虽取得了较大的成功，但也有盲目性强，难以控制突变方向，需要处理大量的材料等缺点，试分析其原因。不定向性低

频

性探究二.基因突变的原因、特点和意义2、基因突变的特点：随机性体现在时间随机和部位随机发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。不定向性低频性普遍性随机性⑤多害少利性：基因是经过长期自然选择适应的结果,突变后往往对个体有害。探究二.基因突变的原因、特点和意义探究任务三：材料1：镰刀型细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(Aa)，在含氧量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。1.阅读材料从生物个体的角度讲，怎么判断基因突变是否有利？基因突变对生物的生存是否有利，往往取决于生物生存的环境。探究二.基因突变的原因、特点和意义中性突变：既无害也无益，如有的基因突变不会导致新的性状出现。1对生物体的意义探究二.基因突变的原因、特点和意义探究任务三：材料1：镰刀型细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(Aa)，在含氧量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。1.阅读材料从生物个体的角度讲，怎么判断基因突变是否有利？2.从进化的角度讲，基因突变产生什么？为进化提供什么？基因突变对生物的生存是否有利，往往取决于生物生存的环境。探究二.基因突变的意义生物变异的根本来源生物进化的原始材料形成新性状产生新基因基因突变产生新基因的途径原核生物；真核生物是等位基因2对进化的意义网络构建基因突变概念结果时间原因特点意义应用基因的碱基序列改变产生等位基因（新基因）内因、外因细胞分裂前的间期普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性新基因、根本来源、原始材料诱变育种3．下列说法体现了基因突变的随机性的是(

)①生物个体发育的任何时期都可能发生基因突变②基因突变可以形成原有基因的多种等位基因③体细胞和生殖细胞中都可能发生基因突变④各种生物都可能发生基因突变A．①②B．①③C．②④

D．③④B课堂自测：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.病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变()4.基因突变在光学显微镜下不可见()5.一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，这体现了基因突变的随机性()6.诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向()7.基因突变产生的新基因不一定传递给后代()×√×√×√×达标检测1．某一基因的起始端插入了2个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其指导合成的蛋白质结构影响最小(

)

A.置换单个碱基对

B.增加3个碱基对

C.缺失3个碱基对

D.缺失5个碱基对

2.拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对,下列分析正确的是(

)

A.根尖成熟区细胞一般均可发生此过程

B.该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变

C.若该变异发生在基因中部,可能导致翻译过程提前终止

D.若在插入位点再缺失3个碱基对,对其编码的蛋白质结构影响最小DC达标检测3.如图表示基因A与a1、a2、a3之间的关系，该图不能表明的是（

）A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以通过突变而转化D.这些基因的转化遵循自由组合定律4.化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化,氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。羟胺处理过的番茄一定不会出现的现象是()。A.种子的基因突变频率提高B.体细胞中染色体数目不变C.DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶数目D.产生耐储存的新品种DC达标检测5.编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是(

)A．状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加C比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于16.某野生型个体正常基因的一段核苷酸序列的表达过程如下图所示。

若该基因位置①的碱基对由G-C变成了A-T，属于________，对应的密码子变为_______（终止密码子）。与正常蛋白质比较，变化后的基因控制合成的蛋白质相对分子质量将______。变小基因突变UGA替换翻译提前终止待该阔叶幼苗长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现阔叶性状

取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变阔叶植株与窄叶植株杂交全为窄叶出现阔叶

7．某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。回答下列问题：(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是

__________________________________________________________________。(2)有人对阔叶幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶幼苗出现的原因。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性突变还是隐性突变，应选择的实验方案是_____________________________________________。①若后代____________________，说明该突变为隐性突变；

②若后代____________________，说明该突变为显性突变。纯种黄色圆粒豌豆纯种绿色皱粒豌豆×↓

黄色圆粒豌豆↓UPF1F2黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒重组性状除了基因突变还有什么方式会导致性状的差异呢？探究三.基因重组同一个猫妈妈为什么会生出毛色各不相同的小猫咪？(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。发生范围:真核生物非等位基因的自由组合➊前提②本质探究三.基因重组非同源染色体上的

非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab(2)类型：①减数分裂Ⅰ后期AABaabBbAABaabbB②减数分裂Ⅰ前期可产生的配子类型：AB和ab重组后新增的配子类型：Ab和aB

四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体的交换(2)类型：非同源染色体上的

非等位基因自由组合探究三.基因重组基因重组能否产生新的基因？①是生物变异的来源之一，②是形成生物多样性的重要原因，③对生物的进化具有重要的意义。(3)结果：(4)特点：②只能产生新的基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状→无新蛋白质。③自然状态下的基因重组只发生在减数第一次分裂中，受精作用不导致基因重组。④亲本杂合度越高→二者间遗传物质相差越大→基因重组类型越多(4)意义：基因重组只能发生在有性生殖过程中？①一对等位基因不存在基因重组。基因重组性状重组新的基因型03（狭义）在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。则原核生物不存在基因重组；概念拓展（广义）凡是控制不同性状的基因的重新组合，都叫基因重组。还包括肺炎链球菌的转化（R型菌转化成S型菌）以及基因工程（转基因技术）。二、细胞癌变基因重组只能发生在有性生殖过程中？探究三.基因重组(6)应用:实例1：金鱼的培育我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。杂交育种探究三.基因重组案例2：杂交水稻的培育抗倒伏、高抗稻瘟病水稻品种就是利用抗倒伏、易感稻瘟病水稻品种与易倒伏、高抗稻瘟病水稻品种作为亲本，进行杂交和多年选育获得的。P：×抗倒伏、易感稻瘟病水稻易倒伏、高抗稻瘟病水稻抗倒伏、高抗稻瘟病水稻选育F1从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻，到1975年，他研究出来的新品种就已经在全国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的大米可以多养活6000万人。杂交水稻之父·袁隆平杂交水稻实例2：杂交水稻的培育不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异思维拓展项目基因突变基因重组变异本质发生时间适用范围结果意义应用联系基因分子结构发生改变原有基因的重新组合主要在有丝分裂和减数第一次分裂前的间期减数分裂Ⅰ前期、后期所有生物主要是进行有性生殖的真核生物产生新基因，可能产生新性状产生新基因型，产生新的性状组合生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料生物变异的来源之一，是产生生物多样性的重要原因基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因，都属于可遗传的变异归纳总结比较诱变育种杂交育种1、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D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

B.四分体时期

C.减数第一次分裂的间期

D.有丝分裂间期C精典例题3、生物变异的根本来源是

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4.基因重组发生在

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

C．有丝分裂形成子细胞的过程中

D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中小试牛刀DA6.(2016·长春高一检测)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()A.基因重组，不可遗传变异B.基因重组，基因突变C.基因突变，不可遗传变异D.基因突变，基因重组D4.有性生殖生物的后代性状差异，主要来自于基因重组，下列过程中哪些可以发生基因重组（）A．①②B．①

C．②③D．③A1．下列关于基因突变的叙述中，正确的是(D)A．亲代的突变基因一定能传递给子代

B．子代获得突变基因一定能改变性状

C．基因突变一定由人为因素诱发

D．突变基因一定有基因结构上的改变2．以下有关基因重组的叙述，错误的是(C)

A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组

B．同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组

C