2025春高一生物必修二蘇教版教學課件 3.2 基因突變和基因重組（第1課時）

蘇教版2019必修2第三章

生物的變異

第2節(jié)基因突變和基因重組第1課時

基因突變核心素養(yǎng)1.通過對鐮狀細胞貧血的病因分析討論，運用推理和比較的思維方式，獲得基因突變的概念來培養(yǎng)學生的科學思維能力和合作學習能力。2.引導學生挖掘引發(fā)基因突變的因素有哪些，通過基因突變與生活的聯(lián)系，使學生能夠形成關愛生命，健康生活的態(tài)度，引導學生從生物學角度對基因突變進行科學的了解，形成正確的科學價值觀，激發(fā)學生的社會責任感。積極思維：航天育種技術的原理是什么？一目錄二三基因突變誘變育種一、積極思維：航天育種技術的原理是什么？思考：1.分析太空中有哪些因素可能會影響農作物種子的遺傳特性?2.推理

基因突變與航天育種的技術的應用有關系嗎？3.討論如何看待基因突變所造成的結果？3.如何看待基因突變所造成的結果？高潔凈、高真空、微重力（或無重力）多宇宙輻射等特殊的環(huán)境可能會影響農作物種子的遺傳特性。基因突變可以直接表現(xiàn)在性狀上，改變的性狀對生物的生存可能有害，可能有利，也可能既無害也無益。一、積極思維：航天育種技術的原理是什么？1.太空中有哪些因素可能會影響農作物種子的遺傳特性?2.基因突變與航天育種的技術的應用有關系嗎？有。具體而言，在太空的特殊環(huán)境中，細胞分裂進行DNA復制時，配對的堿基容易出現(xiàn)差錯而發(fā)生基因突變,航天育種的技術的應用原理就是基因突變。二、基因突變（一）鐮狀細胞貧血正常紅細胞鐮刀型紅細胞鐮狀細胞貧血

是一種遺傳病，紅細胞由中央微凹的圓餅狀變成了鐮刀狀，這樣的紅細胞容易破裂，使人患貧血，嚴重時導致死亡。該病主要發(fā)生在黑色人種中，在非洲黑人中的發(fā)病率最高。二、基因突變（一）鐮狀細胞貧血鐮狀細胞貧血是如何產生的？二、基因突變鐮狀細胞貧血的病因圖解？鐮狀細胞貧血是如何產生的？二、基因突變血紅蛋白紅細胞的主要成分是思考：正常血紅蛋白和異常血紅蛋白的部分氨基酸序列發(fā)生了什么變化？谷氨酸纈氨酸谷氨酸的密碼子GAAGAGGAACTTGACTDNAGAmRNA氨基酸谷氨酸性

狀正常GAT纈氨酸的密碼子

GUUGUCGUAGUG二、基因突變GAA

或GAG

GUAGUGGAACTTGACTDNAGAmRNA氨基酸谷氨酸性

狀正常GA纈氨酸異常二、基因突變鐮狀細胞貧血是如何產生的？直接原因：組成血紅蛋白的氨基酸發(fā)生替換，造成血紅蛋白結構和功能的改變。根本原因：控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了堿基對的替換，造成基因堿基序列的改變。能否用光學顯微鏡檢測基因突變和鐮狀細胞貧血？不能，基因突變屬于DNA分子水平的改變能，通過觀察細胞的形態(tài)AATU缺失替換增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGCATCCGTAGGC（正常基因片段）12345基因突變：由DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換等引起基因的堿基序列的改變，稱為基因突變。比較：基因突變產生的影響大??？二、基因突變（二）基因突變的概念及產生的影響大小1.基因突變一定引起生物性狀改變嗎？為什么？二、基因突變（二）基因突變的概念及產生的影響大小多數(shù)基因突變并不引起生物性狀改變突變的基因不表達；

密碼子具有簡并性：多種密碼子決定同樣一種氨基酸；發(fā)生隱性突變（如AA→Aa,表現(xiàn)型不變）；基因突變發(fā)生在非編碼區(qū)。不一定2.基因突變對蛋白質的影響二、基因突變（二）基因突變的概念及產生的影響大小堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換增添缺失小大大只改變1個氨基酸或不改變不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列二、基因突變時間：發(fā)生在生長發(fā)育的任何階段

主要發(fā)生在DNA復制的時期（有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期）（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義若發(fā)生在體細胞中（有絲分裂），一般不能遺傳。若發(fā)生在配子中（減數(shù)分裂），將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。特殊情況：植物體細胞發(fā)生基因突變，可通過無性生殖遺傳。二、基因突變特點:基因突變頻率很低低頻性（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義有數(shù)據(jù)表明，自然條件下，在高等生物中，大約十萬個到一億個生殖細胞中，才會有一個生殖細胞發(fā)生基因突變。二、基因突變特點:生物界的任何一個生物個體都有可能發(fā)生基因突變生物界普遍存在基因突變普遍性不定向性（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產生一個一個以上的新的等位基因。二、基因突變特點:基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何一個時期和任何細胞，也可能發(fā)生在不同細胞內的不同DNA分子上，甚至可能發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。隨機性（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義發(fā)生時間的隨機性：生物個體發(fā)育的任何時期均可發(fā)生。發(fā)生部位的隨機性：任何細胞的任何DNA分子的任何部位。二、基因突變（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義特點:可逆性結果：真核生物:產生新基因（等位基因）原核生物和病毒:產生新基因。二、基因突變原因：①物理因素：X射線、紫外線以及其他輻射（損傷細胞內的DNA）②化學因素：亞硝酸鹽、堿基類似物（改變核酸的堿基）③生物因素：某些病毒的遺傳物質（影響宿主細胞的DNA等）誘發(fā)突變自發(fā)突變DNA復制偶爾發(fā)生錯誤（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義紫外線對人體有什么作用？在生活中如何避免一些誘發(fā)基因突變的因素？如何保護環(huán)境，如何避免紫外線直射？做好科學防曬？……防曬主要防什么?意義：①新基因產生的重要途徑；②生物變異的根本來源；③生物進化的原始材料。二、基因突變（三）基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義關愛生命

健康生活對生物體的意義①有害：可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調關系。②有利：比如抗病性突變、耐旱性突變、微生物抗藥性突變等。③中性：有些突變既無害也無益。對進化的意義三、誘變育種

利用物理因素或化學因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率，創(chuàng)造人類需要的生物新品種。太空蔬菜安全嗎？課堂小結基因突變一、積極思維：航天育種技術的原理是什么？二、基因突變三、誘變育種基因突變鐮狀細胞貧血基因突變的概念及產生的影響大小基因突變發(fā)生的時間、特點、結果、原因及意義利用物理因素或化學因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率，創(chuàng)造人類需要的生物新品種。1.如圖是基因型為AABb的某高等動物的細胞分裂示意圖，據(jù)圖回答：

圖1圖2圖1細胞處于什么時期？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？反饋練習有絲分裂后期基因突變2.下圖表示某正常基因片段及其指導合成的多肽順序。A~D位點發(fā)生的突變將導致肽鏈的延長停止的是注除圖中密碼子外，已知GAC（天冬氨酸）、GGU（甘氨酸）、GGG（甘氨酸）、AUG（甲硫氨酸）、UAG（終止）A.丟失A-T

B.T-A→C-G

C.T-A→G-C

D.G-C→A-T反饋練習D反饋練習3.科研人員人為誘導獲得了果蠅突變體工，對比突變體工與野生型個體的某基因片段，發(fā)現(xiàn)正常堿基序列中只有一個位點發(fā)生了改變，即圖中“↓”處的堿基對由G-C變成了A-T。已知UAG，UAA，UGA為終止密碼子。下列有關分析錯誤的是

A.人為誘導獲得果蠅突變體工的原理是基因突變B.圖中模板鏈上每三個相連的堿基為一個密碼子C.突變之后該基因片段對應的mRNA序列發(fā)生改變D.突變之后該基因片段控制合成的蛋白質的相對分子質量可能減小B4.吖啶橙是一種誘變劑，能夠使DNA分子的某一位置上增加或減少一對或幾對堿基。若使用吖啶橙誘變基因，不可能產生的結果是A.突變基因表達的肽鏈延長

B.突變基因表達的肽鏈縮短C.突變基因轉錄產生的mRNA堿基序列發(fā)生改變D.突變基因所在染色體上增加或減少了一個染色