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

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(shí)

基因突變核心素養(yǎng)1.通過(guò)對(duì)鐮狀細(xì)胞貧血的病因分析討論，運(yùn)用推理和比較的思維方式，獲得基因突變的概念來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和合作學(xué)習(xí)能力。2.引導(dǎo)學(xué)生挖掘引發(fā)基因突變的因素有哪些，通過(guò)基因突變與生活的聯(lián)系，使學(xué)生能夠形成關(guān)愛(ài)生命，健康生活的態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對(duì)基因突變進(jìn)行科學(xué)的了解，形成正確的科學(xué)價(jià)值觀(guān)，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。積極思維：航天育種技術(shù)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(shù)的原理是什么？思考：1.分析太空中有哪些因素可能會(huì)影響農(nóng)作物種子的遺傳特性?2.推理

基因突變與航天育種的技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)系嗎？3.討論如何看待基因突變所造成的結(jié)果？3.如何看待基因突變所造成的結(jié)果？高潔凈、高真空、微重力（或無(wú)重力）多宇宙輻射等特殊的環(huán)境可能會(huì)影響農(nóng)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(duì)生物的生存可能有害，可能有利，也可能既無(wú)害也無(wú)益。一、積極思維：航天育種技術(shù)的原理是什么？1.太空中有哪些因素可能會(huì)影響農(nóng)作物種子的遺傳特性?2.基因突變與航天育種的技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)系嗎？有。具體而言，在太空的特殊環(huán)境中，細(xì)胞分裂進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，配對(duì)的堿基容易出現(xiàn)差錯(cuò)而發(fā)生基因突變,航天育種的技術(shù)的應(yīng)用原理就是基因突變。二、基因突變（一）鐮狀細(xì)胞貧血正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞鐮狀細(xì)胞貧血

是一種遺傳病，紅細(xì)胞由中央微凹的圓餅狀變成了鐮刀狀，這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患貧血，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)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(xì)胞貧血鐮狀細(xì)胞貧血是如何產(chǎn)生的？二、基因突變鐮狀細(xì)胞貧血的病因圖解？鐮狀細(xì)胞貧血是如何產(chǎn)生的？二、基因突變血紅蛋白紅細(xì)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(xì)胞貧血是如何產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(duì)的替換，造成基因堿基序列的改變。能否用光學(xué)顯微鏡檢測(cè)基因突變和鐮狀細(xì)胞貧血？不能，基因突變屬于DNA分子水平的改變能，通過(guò)觀(guān)察細(xì)胞的形態(tài)AATU缺失替換增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGCA

CCGTGGCATCCGTAGGC（正?；蚱危?2345基因突變：由DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換等引起基因的堿基序列的改變，稱(chēng)為基因突變。比較：基因突變產(chǎn)生的影響大??？二、基因突變（二）基因突變的概念及產(chǎn)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(chǎn)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(dá)；

密碼子具有簡(jiǎn)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(duì)蛋白質(zhì)的影響二、基因突變（二）基因突變的概念及產(chǎn)生的影響大小堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換增添缺失小大大只改變1個(gè)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(shí)間：發(fā)生在生長(zhǎng)發(fā)育的任何階段

主要發(fā)生在DNA復(fù)制的時(shí)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(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義若發(fā)生在體細(xì)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(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性生殖遺傳。二、基因突變特點(diǎn):基因突變頻率很低低頻性（三）基因突變發(fā)生的時(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)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(wàn)個(gè)到一億個(gè)生殖細(xì)胞中，才會(huì)有一個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。二、基因突變特點(diǎn):生物界的任何一個(gè)生物個(gè)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(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)一個(gè)以上的新的等位基因。二、基因突變特點(diǎn):基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何一個(gè)時(shí)期和任何細(xì)胞，也可能發(fā)生在不同細(xì)胞內(nèi)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(jī)性（三）基因突變發(fā)生的時(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義發(fā)生時(shí)間的隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生。發(fā)生部位的隨機(jī)性：任何細(xì)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(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義特點(diǎn):可逆性結(jié)果：真核生物:產(chǎn)生新基因（等位基因）原核生物和病毒:產(chǎn)生新基因。二、基因突變?cè)颍孩傥锢硪蛩兀篨射線(xiàn)、紫外線(xiàn)以及其他輻射（損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA）②化學(xué)因素：亞硝酸鹽、堿基類(lèi)似物（改變核酸的堿基）③生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)（影響宿主細(xì)胞的DNA等）誘發(fā)突變自發(fā)突變DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤（三）基因突變發(fā)生的時(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義紫外線(xiàn)對(duì)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(hù)環(huán)境，如何避免紫外線(xiàn)直射？做好科學(xué)防曬？……防曬主要防什么?意義：①新基因產(chǎn)生的重要途徑；②生物變異的根本來(lái)源；③生物進(jìn)化的原始材料。二、基因突變（三）基因突變發(fā)生的時(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義關(guān)愛(ài)生命

健康生活對(duì)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(diào)關(guān)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(wú)害也無(wú)益。對(duì)進(jìn)化的意義三、誘變育種

利用物理因素或化學(xué)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(lèi)需要的生物新品種。太空蔬菜安全嗎？課堂小結(jié)基因突變一、積極思維：航天育種技術(shù)的原理是什么？二、基因突變?nèi)?、誘變育種基因突變鐮狀細(xì)胞貧血基因突變的概念及產(chǎn)生的影響大小基因突變發(fā)生的時(shí)間、特點(diǎn)、結(jié)果、原因及意義利用物理因素或化學(xué)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(lèi)需要的生物新品種。1.如圖是基因型為AABb的某高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)圖回答：

圖1圖2圖1細(xì)胞處于什么時(shí)期？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？反饋練習(xí)有絲分裂后期基因突變2.下圖表示某正?；蚱渭捌渲笇?dǎo)合成的多肽順序。A~D位點(diǎn)發(fā)生的突變將導(dǎo)致肽鏈的延長(zhǎng)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(xí)D反饋練習(xí)3.科研人員人為誘導(dǎo)獲得了果蠅突變體工，對(duì)比突變體工與野生型個(gè)體的某基因片段，發(fā)現(xiàn)正常堿基序列中只有一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了改變，即圖中“↓”處的堿基對(duì)由G-C變成了A-T。已知UAG，UAA，UGA為終止密碼子。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是

A.人為誘導(dǎo)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(gè)相連的堿基為一個(gè)密碼子C.突變之后該基因片段對(duì)應(yīng)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(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)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(duì)或幾對(duì)堿基。若使用吖啶橙誘變基因，不可能產(chǎn)生的結(jié)果是A.突變基因表達(dá)的肽鏈延長(zhǎng)

B.突變基因表達(dá)的肽鏈縮短C.突變基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)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(gè)染色