2025春高一生物必修二苏教版教学课件 3.2 基因突变和基因重组（第1课时）

苏教版2019必修2第三章

生物的变异

第2节基因突变和基因重组第1课时

基因突变核心素养1.通过对镰状细胞贫血的病因分析讨论，运用推理和比较的思维方式，获得基因突变的概念来培养学生的科学思维能力和合作学习能力。2.引导学生挖掘引发基因突变的因素有哪些，通过基因突变与生活的联系，使学生能够形成关爱生命，健康生活的态度，引导学生从生物学角度对基因突变进行科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的社会责任感。积极思维：航天育种技术的原理是什么？一目录二三基因突变诱变育种一、积极思维：航天育种技术的原理是什么？思考：1.分析太空中有哪些因素可能会影响农作物种子的遗传特性?2.推理

基因突变与航天育种的技术的应用有关系吗？3.讨论如何看待基因突变所造成的结果？3.如何看待基因突变所造成的结果？高洁净、高真空、微重力（或无重力）多宇宙辐射等特殊的环境可能会影响农作物种子的遗传特性。基因突变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。一、积极思维：航天育种技术的原理是什么？1.太空中有哪些因素可能会影响农作物种子的遗传特性?2.基因突变与航天育种的技术的应用有关系吗？有。具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变,航天育种的技术的应用原理就是基因突变。二、基因突变（一）镰状细胞贫血正常红细胞镰刀型红细胞镰状细胞贫血

是一种遗传病，红细胞由中央微凹的圆饼状变成了镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患贫血，严重时导致死亡。该病主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高。二、基因突变（一）镰状细胞贫血镰状细胞贫血是如何产生的？二、基因突变镰状细胞贫血的病因图解？镰状细胞贫血是如何产生的？二、基因突变血红蛋白红细胞的主要成分是思考：正常血红蛋白和异常血红蛋白的部分氨基酸序列发生了什么变化？谷氨酸缬氨酸谷氨酸的密码子GAAGAGGAACTTGACTDNAGAmRNA氨基酸谷氨酸性

状正常GAT缬氨酸的密码子

GUUGUCGUAGUG二、基因突变GAA

或GAG

GUAGUGGAACTTGACTDNAGAmRNA氨基酸谷氨酸性

状正常GA缬氨酸异常二、基因突变镰状细胞贫血是如何产生的？直接原因：组成血红蛋白的氨基酸发生替换，造成血红蛋白结构和功能的改变。根本原因：控制血红蛋白合成的基因发生了碱基对的替换，造成基因碱基序列的改变。能否用光学显微镜检测基因突变和镰状细胞贫血？不能，基因突变属于DNA分子水平的改变能，通过观察细胞的形态AATU缺失替换增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGCATCCGTAGGC（正常基因片段）12345基因突变：由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起基因的碱基序列的改变，称为基因突变。比较：基因突变产生的影响大小？二、基因突变（二）基因突变的概念及产生的影响大小1.基因突变一定引起生物性状改变吗？为什么？二、基因突变（二）基因突变的概念及产生的影响大小多数基因突变并不引起生物性状改变突变的基因不表达；

密码子具有简并性：多种密码子决定同样一种氨基酸；发生隐性突变（如AA→Aa,表现型不变）；基因突变发生在非编码区。不一定2.基因突变对蛋白质的影响二、基因突变（二）基因突变的概念及产生的影响大小碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换增添缺失小大大只改变1个氨基酸或不改变不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列二、基因突变时间：发生在生长发育的任何阶段

主要发生在DNA复制的时期（有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期）（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义若发生在体细胞中（有丝分裂），一般不能遗传。若发生在配子中（减数分裂），将遵循遗传规律传递给后代。特殊情况：植物体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传。二、基因突变特点:基因突变频率很低低频性（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义有数据表明，自然条件下，在高等生物中，大约十万个到一亿个生殖细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变。二、基因突变特点:生物界的任何一个生物个体都有可能发生基因突变生物界普遍存在基因突变普遍性不定向性（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个一个以上的新的等位基因。二、基因突变特点:基因突变可以发生在生物个体发育的任何一个时期和任何细胞，也可能发生在不同细胞内的不同DNA分子上，甚至可能发生在同一DNA分子的不同部位。随机性（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义发生时间的随机性：生物个体发育的任何时期均可发生。发生部位的随机性：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。二、基因突变（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义特点:可逆性结果：真核生物:产生新基因（等位基因）原核生物和病毒:产生新基因。二、基因突变原因：①物理因素：X射线、紫外线以及其他辐射（损伤细胞内的DNA）②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物（改变核酸的碱基）③生物因素：某些病毒的遗传物质（影响宿主细胞的DNA等）诱发突变自发突变DNA复制偶尔发生错误（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义紫外线对人体有什么作用？在生活中如何避免一些诱发基因突变的因素？如何保护环境，如何避免紫外线直射？做好科学防晒？……防晒主要防什么?意义：①新基因产生的重要途径；②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料。二、基因突变（三）基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义关爱生命

健康生活对生物体的意义①有害：可能破坏生物体与现有环境的协调关系。②有利：比如抗病性突变、耐旱性突变、微生物抗药性突变等。③中性：有些突变既无害也无益。对进化的意义三、诱变育种

利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。太空蔬菜安全吗？课堂小结基因突变一、积极思维：航天育种技术的原理是什么？二、基因突变三、诱变育种基因突变镰状细胞贫血基因突变的概念及产生的影响大小基因突变发生的时间、特点、结果、原因及意义利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。1.如图是基因型为AABb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答：

图1图2图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？反馈练习有丝分裂后期基因突变2.下图表示某正常基因片段及其指导合成的多肽顺序。A~D位点发生的突变将导致肽链的延长停止的是注除图中密码子外，已知GAC（天冬氨酸）、GGU（甘氨酸）、GGG（甘氨酸）、AUG（甲硫氨酸）、UAG（终止）A.丢失A-T

B.T-A→C-G

C.T-A→G-C

D.G-C→A-T反馈练习D反馈练习3.科研人员人为诱导获得了果蝇突变体工，对比突变体工与野生型个体的某基因片段，发现正常碱基序列中只有一个位点发生了改变，即图中“↓”处的碱基对由G-C变成了A-T。已知UAG，UAA，UGA为终止密码子。下列有关分析错误的是

A.人为诱导获得果蝇突变体工的原理是基因突变B.图中模板链上每三个相连的碱基为一个密码子C.突变之后该基因片段对应的mRNA序列发生改变D.突变之后该基因片段控制合成的蛋白质的相对分子质量可能减小B4.吖啶橙是一种诱变剂，能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因，不可能产生的结果是A.突变基因表达的肽链延长

B.突变基因表达的肽链缩短C.突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变D.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色