基因突变与基因重组公开课课件说课讲解
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结论：碱基对的增添或缺失改变 多 个氨基酸。
③DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
理由：
⑴一个氨基酸有多个密码子； ⑵某些DNA片段不一定控制
蛋白质的合成；
思考：基因突变都会遗传给后代吗？
配子中发生基因突变，可以通过受精作用传递 给后代。 体细胞中发生基因突变，一般不传递给后代，
但植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁 殖传递。
出现频率
突变频率低
出现频率高
课堂检测
1、生物变异的根本来源是
D
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
2、基因重组发生在
A
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
Βιβλιοθήκη Baidu
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
3、某自花传粉植物连续几代开 红花，一次开出一朵白花，白花 的后代全开白花，其原因是 A
【问题】
基因重组能否产生新的基因？有无新的基因 型和表现型形成？
控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因， 可形成新的基因型和表现型。
4、意义: 是生物变异的来源之一， 对生物进化具有重要的意义。
基因突变
基因重组
发生时期 有丝分裂间期
减数分裂间期
减数第一次分裂前期、 后期
产生原因 自然或人工诱变，使基因 非同源染色体上的非等位基因
作业
• 全品练习册习题
谢谢
【课堂探究一】 1、是不是DNA分子的碱基对发生改 变就一定会导致生物性状的变化？
• ①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变” 不引起基因突变，也就不引起性状变异；
• ②由于多种密码子决定同一种氨基酸，因 此某些基因突变也不引起性状的改变；
[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？
思考与讨论：1.查教材65页的密码子表完成下面图解，按图解 说明镰刀型细胞贫血症的病因？
蛋白质 正常 氨基酸 谷氨酸 mRNA G□A A
异常 缬氨酸 G□U A
根本原因
A 替换 T
TA
碱基对替换
DNA
CTT 突变 C□A T
GAA
G□T A
直接原因
分子结构发生改变，包括 自由组合；同源染色体上的非 DNA碱基对替换、增添、 姐妹染色单体交叉互换 缺失
适用范围 结果
所有生物都可以发生
产生新的基因，出现新的
性状
只适用于有性生殖的真 核生物
产生新的基因型，性状
重新组合
意义
产生新基因的途径， 是生物变异的来源之一， 生物变异的根本途径， 对生物进化具有重要的意 是生物进化的原始材料 义
A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响
4、一对夫妇所生育子女中，性状差异 甚多，这种变异主要来自 B
A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异
5、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者 血液,输给一个血型相同的正常人,将使 正常人 B
A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病
+C
mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-
肽链： 起始---缬---异亮---亮---甘---终止
突 变 后
DNA
--ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA---TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT--
mRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA肽链： 起始---甘---天冬---脯---精---缬---
什么是生物的变异？
生物的变异是指生物亲、子 代间或子代各个体间存在性状 差异的现象。
红色龙虾和蓝色龙虾
变异 的类 型
生物变异的类型
不可遗传的变异： 仅仅由环境不同引起，遗传物质没 有改变，不能进一步遗传给后代。
基因突变
可遗传的变异：基因重组
遗传物质发生 染色体变异 了改变
5.1 基因突变和基因重组
多数有害,少数有利
（四） 基因突变的意义
• 产生新的等位基因 • 生物变异的根本来源 • 生物进化的原始材料
二、基 因 重 组
二、 基因重组
（一）概念: 在生物进行有性生殖过程中,控制 不同性状的基因的重新组合.
（二）类型:
① 基因的自由组合: 非同源染色体上的 非等位基因的 自由组合
② 基因的交叉互换: 四分体时期，同源染色体上 的非姐妹染色体之间发生局 部互换.
一、基因突变
正常红细胞
镰刀型红细胞
血红蛋白究竟出了什么问题？
案例一：分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列
1
2
3
4
56
78
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸-…
（正常血红蛋白）
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—…
（异常血红蛋白）
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
谷氨酸→缬氨酸
那么除了碱基对的替换还有什么变化导致基因 结构发生变化呢？学生回答。引出基因突变的
（一） 基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和 缺失，而引起的基因结构的改变.
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替
换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
随机性
（灰）
（黑）
（黄）
小鼠毛色灰色可以突变为黄色或黑色
产生的新基因是其等位基因。
不定向性
（三） 基因突变的特点 ① 普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ② 随机性: 可发生在任何时期
③ 不定向性： A＝a1或A＝a2
④ 突变率低: 自然界突变率：10－5- 10-8 ⑤ 多害少利性：(打破对环境的适应性)
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
②基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？
突
+G此处插入一个碱基对
变 前
DNA
--ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA---TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT--
（二）基因突变的原因
诱发突变：
物理因素 X射线、激光等 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素 病毒、某些细菌等
提高 突变 频率
自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误
15
（三）基因突变的特点
从以下图片，你能归纳出基因突变 的什么特点吗？
白化基病 因突变的特点 普遍性 加拿大无毛猫
白化苗
基因突变可发生在生物个体发育的任何时期； 可以发生在细胞内不同的DNA分子上； 同一DNA分子的不同部位。
③DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
理由：
⑴一个氨基酸有多个密码子； ⑵某些DNA片段不一定控制
蛋白质的合成；
思考：基因突变都会遗传给后代吗？
配子中发生基因突变，可以通过受精作用传递 给后代。 体细胞中发生基因突变，一般不传递给后代，
但植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁 殖传递。
出现频率
突变频率低
出现频率高
课堂检测
1、生物变异的根本来源是
D
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
2、基因重组发生在
A
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
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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
3、某自花传粉植物连续几代开 红花，一次开出一朵白花，白花 的后代全开白花，其原因是 A
【问题】
基因重组能否产生新的基因？有无新的基因 型和表现型形成？
控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因， 可形成新的基因型和表现型。
4、意义: 是生物变异的来源之一， 对生物进化具有重要的意义。
基因突变
基因重组
发生时期 有丝分裂间期
减数分裂间期
减数第一次分裂前期、 后期
产生原因 自然或人工诱变，使基因 非同源染色体上的非等位基因
作业
• 全品练习册习题
谢谢
【课堂探究一】 1、是不是DNA分子的碱基对发生改 变就一定会导致生物性状的变化？
• ①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变” 不引起基因突变，也就不引起性状变异；
• ②由于多种密码子决定同一种氨基酸，因 此某些基因突变也不引起性状的改变；
[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？
思考与讨论：1.查教材65页的密码子表完成下面图解，按图解 说明镰刀型细胞贫血症的病因？
蛋白质 正常 氨基酸 谷氨酸 mRNA G□A A
异常 缬氨酸 G□U A
根本原因
A 替换 T
TA
碱基对替换
DNA
CTT 突变 C□A T
GAA
G□T A
直接原因
分子结构发生改变，包括 自由组合；同源染色体上的非 DNA碱基对替换、增添、 姐妹染色单体交叉互换 缺失
适用范围 结果
所有生物都可以发生
产生新的基因，出现新的
性状
只适用于有性生殖的真 核生物
产生新的基因型，性状
重新组合
意义
产生新基因的途径， 是生物变异的来源之一， 生物变异的根本途径， 对生物进化具有重要的意 是生物进化的原始材料 义
A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响
4、一对夫妇所生育子女中，性状差异 甚多，这种变异主要来自 B
A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异
5、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者 血液,输给一个血型相同的正常人,将使 正常人 B
A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病
+C
mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-
肽链： 起始---缬---异亮---亮---甘---终止
突 变 后
DNA
--ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA---TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT--
mRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA肽链： 起始---甘---天冬---脯---精---缬---
什么是生物的变异？
生物的变异是指生物亲、子 代间或子代各个体间存在性状 差异的现象。
红色龙虾和蓝色龙虾
变异 的类 型
生物变异的类型
不可遗传的变异： 仅仅由环境不同引起，遗传物质没 有改变，不能进一步遗传给后代。
基因突变
可遗传的变异：基因重组
遗传物质发生 染色体变异 了改变
5.1 基因突变和基因重组
多数有害,少数有利
（四） 基因突变的意义
• 产生新的等位基因 • 生物变异的根本来源 • 生物进化的原始材料
二、基 因 重 组
二、 基因重组
（一）概念: 在生物进行有性生殖过程中,控制 不同性状的基因的重新组合.
（二）类型:
① 基因的自由组合: 非同源染色体上的 非等位基因的 自由组合
② 基因的交叉互换: 四分体时期，同源染色体上 的非姐妹染色体之间发生局 部互换.
一、基因突变
正常红细胞
镰刀型红细胞
血红蛋白究竟出了什么问题？
案例一：分析血红蛋白分子的部分氨基酸序列
1
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缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸-…
（正常血红蛋白）
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—…
（异常血红蛋白）
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
谷氨酸→缬氨酸
那么除了碱基对的替换还有什么变化导致基因 结构发生变化呢？学生回答。引出基因突变的
（一） 基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和 缺失，而引起的基因结构的改变.
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替
换
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随机性
（灰）
（黑）
（黄）
小鼠毛色灰色可以突变为黄色或黑色
产生的新基因是其等位基因。
不定向性
（三） 基因突变的特点 ① 普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ② 随机性: 可发生在任何时期
③ 不定向性： A＝a1或A＝a2
④ 突变率低: 自然界突变率：10－5- 10-8 ⑤ 多害少利性：(打破对环境的适应性)
增
添
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缺
失
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②基因中碱基对数目的增减，会引起什么样的改变？
突
+G此处插入一个碱基对
变 前
DNA
--ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA---TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT--
（二）基因突变的原因
诱发突变：
物理因素 X射线、激光等 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物等 生物因素 病毒、某些细菌等
提高 突变 频率
自发突变：自然条件下DNA偶尔复制错误
15
（三）基因突变的特点
从以下图片，你能归纳出基因突变 的什么特点吗？
白化基病 因突变的特点 普遍性 加拿大无毛猫
白化苗
基因突变可发生在生物个体发育的任何时期； 可以发生在细胞内不同的DNA分子上； 同一DNA分子的不同部位。