5.1基因突變和基因重組第2課時(shí)課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第5章基因突變及其他變異

第1節(jié)基因突變和基因重組基因突變的原因

美國(guó)遺傳學(xué)家繆勒發(fā)現(xiàn)，用X射線照射果蠅，后代發(fā)生突變體的個(gè)數(shù)大大增加。同年，又有科學(xué)家用X涉嫌和γ射線照射玉米和大麥的種子，也得到了類似的結(jié)果?；蛲蛔兪侨绾萎a(chǎn)生的呢？探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義1、基因突變的原因：紫外線，X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸鹽、堿基類似物等能改變核酸的堿基；物理因素化學(xué)因素生物因素某些病毒如Rous肉瘤病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞DNA；提高突變頻率內(nèi)因外因自然條件下DNA偶爾復(fù)制出錯(cuò)自發(fā)產(chǎn)生突變。RNARNADNADNADNA(自發(fā)突變)(誘發(fā)突變)探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義2、基因突變的特點(diǎn)：一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因；自然狀態(tài)下，基因突變頻率很低。以基因突變?yōu)樵淼奶沼N雖取得了較大的成功，但也有盲目性強(qiáng)，難以控制突變方向，需要處理大量的材料等缺點(diǎn)，試分析其原因。不定向性低

頻

性探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義2、基因突變的特點(diǎn)：隨機(jī)性體現(xiàn)在時(shí)間隨機(jī)和部位隨機(jī)發(fā)生時(shí)間：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生。發(fā)生部位：任何細(xì)胞的任何DNA分子的任何部位。不定向性低頻性普遍性隨機(jī)性⑤多害少利性：基因是經(jīng)過長(zhǎng)期自然選擇適應(yīng)的結(jié)果,突變后往往對(duì)個(gè)體有害。探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義探究任務(wù)三：材料1：鐮刀型細(xì)胞貧血主要流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個(gè)鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的個(gè)體(Aa)，在含氧量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀，因?yàn)樵搨€(gè)體能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白，并對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。1.閱讀材料從生物個(gè)體的角度講，怎么判斷基因突變是否有利？基因突變對(duì)生物的生存是否有利，往往取決于生物生存的環(huán)境。探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義中性突變：既無害也無益，如有的基因突變不會(huì)導(dǎo)致新的性狀出現(xiàn)。1對(duì)生物體的意義探究二.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義探究任務(wù)三：材料1：鐮刀型細(xì)胞貧血主要流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個(gè)鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的個(gè)體(Aa)，在含氧量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀，因?yàn)樵搨€(gè)體能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白，并對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。1.閱讀材料從生物個(gè)體的角度講，怎么判斷基因突變是否有利？2.從進(jìn)化的角度講，基因突變產(chǎn)生什么？為進(jìn)化提供什么？基因突變對(duì)生物的生存是否有利，往往取決于生物生存的環(huán)境。探究二.基因突變的意義生物變異的根本來源生物進(jìn)化的原始材料形成新性狀產(chǎn)生新基因基因突變產(chǎn)生新基因的途徑原核生物；真核生物是等位基因2對(duì)進(jìn)化的意義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基因突變概念結(jié)果時(shí)間原因特點(diǎn)意義應(yīng)用基因的堿基序列改變產(chǎn)生等位基因（新基因）內(nèi)因、外因細(xì)胞分裂前的間期普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性新基因、根本來源、原始材料誘變育種3．下列說法體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性的是(

)①生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期都可能發(fā)生基因突變②基因突變可以形成原有基因的多種等位基因③體細(xì)胞和生殖細(xì)胞中都可能發(fā)生基因突變④各種生物都可能發(fā)生基因突變A．①②B．①③C．②④

D．③④B課堂自測(cè)：1.DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的DNA堿基序列的改變，叫作基因突變()2.基因突變改變了基因的數(shù)量和位置()3.病毒、大腸桿菌及動(dòng)、植物都可發(fā)生基因突變()4.基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不可見()5.一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性()6.誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向()7.基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代()×√×√×√×達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．某一基因的起始端插入了2個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小(

)

A.置換單個(gè)堿基對(duì)

B.增加3個(gè)堿基對(duì)

C.缺失3個(gè)堿基對(duì)

D.缺失5個(gè)堿基對(duì)

2.擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì),下列分析正確的是(

)

A.根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過程

B.該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變

C.若該變異發(fā)生在基因中部,可能導(dǎo)致翻譯過程提前終止

D.若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì),對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小DC達(dá)標(biāo)檢測(cè)3.如圖表示基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系，該圖不能表明的是（

）A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D.這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律4.化學(xué)誘變劑羥胺能使胞嘧啶的氨基羥化,氨基羥化的胞嘧啶只能與腺嘌呤配對(duì)。育種學(xué)家常用適宜濃度的羥胺溶液浸泡番茄種子以培育番茄新品種。羥胺處理過的番茄一定不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()。A.種子的基因突變頻率提高B.體細(xì)胞中染色體數(shù)目不變C.DNA分子的嘌呤數(shù)目大于嘧啶數(shù)目D.產(chǎn)生耐儲(chǔ)存的新品種DC達(dá)標(biāo)檢測(cè)5.編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了與酶X相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況。下列對(duì)這四種狀況出現(xiàn)原因的判斷，正確的是(

)A．狀況①一定是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化B．狀況②一定是因?yàn)榘被衢g的肽鍵數(shù)減少了50%C．狀況③可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化D．狀況④可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致tRNA的種類增加C比較指標(biāo)①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目11小于1大于16.某野生型個(gè)體正?；虻囊欢魏塑账嵝蛄械谋磉_(dá)過程如下圖所示。

若該基因位置①的堿基對(duì)由G-C變成了A-T，屬于________，對(duì)應(yīng)的密碼子變?yōu)開______（終止密碼子）。與正常蛋白質(zhì)比較，變化后的基因控制合成的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量將______。變小基因突變UGA替換翻譯提前終止待該闊葉幼苗長(zhǎng)大成熟后，讓其自交，觀察后代是否出現(xiàn)闊葉性狀

取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，用顯微鏡觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目，若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體加倍的結(jié)果，否則為基因突變闊葉植株與窄葉植株雜交全為窄葉出現(xiàn)闊葉

7．某植物為嚴(yán)格自花傳粉植物，在野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉幼苗?；卮鹣铝袉栴}：(1)判斷該變異性狀是否能夠遺傳，最為簡(jiǎn)便的方法是

__________________________________________________________________。(2)有人對(duì)闊葉幼苗的出現(xiàn)進(jìn)行分析，認(rèn)為可能有兩種原因：一是基因突變，二是染色體加倍成為多倍體。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)鑒定闊葉幼苗出現(xiàn)的原因。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知該性狀是通過基因突變產(chǎn)生的，若要判斷該突變是顯性突變還是隱性突變，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)方案是_____________________________________________。①若后代____________________，說明該突變?yōu)殡[性突變；

②若后代____________________，說明該突變?yōu)轱@性突變。純種黃色圓粒豌豆純種綠色皺粒豌豆×↓

黃色圓粒豌豆↓UPF1F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒重組性狀除了基因突變還有什么方式會(huì)導(dǎo)致性狀的差異呢？探究三.基因重組同一個(gè)貓媽媽為什么會(huì)生出毛色各不相同的小貓咪？(1)概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。發(fā)生范圍:真核生物非等位基因的自由組合?前提②本質(zhì)探究三.基因重組非同源染色體上的

非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab(2)類型：①減數(shù)分裂Ⅰ后期AABaabBbAABaabbB②減數(shù)分裂Ⅰ前期可產(chǎn)生的配子類型：AB和ab重組后新增的配子類型：Ab和aB

四分體時(shí)期同源染色體上的非姐妹染色單體的交換(2)類型：非同源染色體上的

非等位基因自由組合探究三.基因重組基因重組能否產(chǎn)生新的基因？①是生物變異的來源之一，②是形成生物多樣性的重要原因，③對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。(3)結(jié)果：(4)特點(diǎn)：②只能產(chǎn)生新的基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因和新性狀→無新蛋白質(zhì)。③自然狀態(tài)下的基因重組只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中，受精作用不導(dǎo)致基因重組。④親本雜合度越高→二者間遺傳物質(zhì)相差越大→基因重組類型越多(4)意義：基因重組只能發(fā)生在有性生殖過程中？①一對(duì)等位基因不存在基因重組?；蛑亟M性狀重組新的基因型03（狹義）在生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。則原核生物不存在基因重組；概念拓展（廣義）凡是控制不同性狀的基因的重新組合，都叫基因重組。還包括肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化（R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌）以及基因工程（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）。二、細(xì)胞癌變基因重組只能發(fā)生在有性生殖過程中？探究三.基因重組(6)應(yīng)用:實(shí)例1：金魚的培育我國(guó)是最早養(yǎng)殖和培育金魚的國(guó)家。金魚的祖先是野生鯽魚。在飼養(yǎng)過程中，野生鯽魚產(chǎn)生基因突變，人們選擇喜歡的品種培養(yǎng)，并進(jìn)行人工雜交。雜交育種探究三.基因重組案例2：雜交水稻的培育抗倒伏、高抗稻瘟病水稻品種就是利用抗倒伏、易感稻瘟病水稻品種與易倒伏、高抗稻瘟病水稻品種作為親本，進(jìn)行雜交和多年選育獲得的。P：×抗倒伏、易感稻瘟病水稻易倒伏、高抗稻瘟病水稻抗倒伏、高抗稻瘟病水稻選育F1從1964年起，袁隆平就開始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來的新品種就已經(jīng)在全國(guó)推廣，并取得了非同凡響的成果。此后十年內(nèi)中國(guó)雜交水稻累計(jì)增產(chǎn)超億噸，每年增產(chǎn)的大米可以多養(yǎng)活6000萬人。雜交水稻之父·袁隆平雜交水稻實(shí)例2：雜交水稻的培育不同生物的可遺傳變異來源：病毒——基因突變?cè)松铩蛲蛔冋婧松铩蛲蛔?、基因重組、染色體變異思維拓展項(xiàng)目基因突變基因重組變異本質(zhì)發(fā)生時(shí)間適用范圍結(jié)果意義應(yīng)用聯(lián)系基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)谢虻闹匦陆M合主要在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期、后期所有生物主要是進(jìn)行有性生殖的真核生物產(chǎn)生新基因，可能產(chǎn)生新性狀產(chǎn)生新基因型，產(chǎn)生新的性狀組合生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供原始材料生物變異的來源之一，是產(chǎn)生生物多樣性的重要原因基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了自由組合的新基因，都屬于可遺傳的變異歸納總結(jié)比較誘變育種雜交育種1、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變D精典例題2、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在

A.減數(shù)第一次分裂

B.四分體時(shí)期

C.減數(shù)第一次分裂的間期

D.有絲分裂間期C精典例題3、生物變異的根本來源是

A．基因重組B．染色體數(shù)目變異

C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．基因突變4.基因重組發(fā)生在

A．減數(shù)分裂形成配子的過程中

B．受精作用形成受精卵的過程中

C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中

D．通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中小試牛刀DA6.(2016·長(zhǎng)春高一檢測(cè))下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于()A.基因重組，不可遺傳變異B.基因重組，基因突變C.基因突變，不可遺傳變異D.基因突變，基因重組D4.有性生殖生物的后代性狀差異，主要來自于基因重組，下列過程中哪些可以發(fā)生基因重組（）A．①②B．①

C．②③D．③A1．下列關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是(D)A．親代的突變基因一定能傳遞給子代

B．子代獲得突變基因一定能改變性狀

C．基因突變一定由人為因素誘發(fā)

D．突變基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變2．以下有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是(C)

A．非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組

B．同源染色體的非姐妹染色單體的交換可引起基因重組

C