高中生物必修二課件：第1節(jié)-基因突變和基因重組市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

第5章基因突變及其它變異第1頁第1節(jié)基因突變和基因重組第2頁自主學(xué)習(xí)新知突破第3頁1．識記基因突變概念。2．了解基因突變特點(diǎn)。3．舉例說出基因重組類型。4．知道基因突變、基因重組意義。第4頁1．實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥。(1)癥狀：患者紅細(xì)胞由正常中央微凹圓餅狀變?yōu)開_____狀，易發(fā)生紅細(xì)胞破裂，使人患溶血性貧血?；蛲蛔冪牭兜?頁(2)病因圖解鐮刀型細(xì)胞貧血癥是因?yàn)榛騙___________改變而產(chǎn)生一個分子遺傳病。1個堿基對第6頁纈氨酸

第7頁2．基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基正確______________________，而引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變。3．原因(1)外因：物理原因、化學(xué)原因、__________。(2)內(nèi)因：__________偶然發(fā)生錯誤、DNA堿基組成發(fā)生改變等。替換、增添和缺失生物原因DNA復(fù)制第8頁4．特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性和__________。5．意義(1)基因突變產(chǎn)生__________，是生物變異根本起源。(2)__________原始材料。低頻性新基因生物進(jìn)化第9頁[思索探討]1.基因突變造成基因結(jié)構(gòu)改變，這種改變詳細(xì)表現(xiàn)在哪些方面？這種改變在光鏡下能觀察到嗎？2．基因突變是否會引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變，是否會引發(fā)生物性狀改變？提醒：

1.脫氧核苷酸(堿基)種類、數(shù)量、排列次序改變引發(fā)遺傳信息改變。這種改變在光鏡下不能觀察到。2．基因突變會引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變，但不一定引發(fā)生物性狀改變。第10頁1．基因突變時間：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期(DNA分子復(fù)制過程中)。第11頁2．基因突變實(shí)質(zhì)及結(jié)果第12頁3．特點(diǎn)(1)普遍性：全部生物均可能發(fā)生基因突變。(2)隨機(jī)性：基因突變能夠發(fā)生在生物個體發(fā)育任何時期；發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不一樣DNA分子上；發(fā)生在同一DNA分子不一樣部位。(3)不定向性：一個基因能夠向不一樣方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上等位基因，而且基因突變方向和環(huán)境沒有明確因果關(guān)系(如右圖所表示)。第13頁(4)低頻性：在高等生物中，突變率是10－5～10－8，但同一個種群內(nèi)個體較多時，就可能產(chǎn)生大量隨機(jī)突變。(5)多害少利性：多數(shù)基因突變對生物體是有害，少數(shù)基因突變對生物體是有利，也有基因突變對生物體既無利也無害。第14頁

(1)基因突變是染色體某一位點(diǎn)上基因改變，其結(jié)果是使一個基因變成了它等位基因?；蛲蛔円欢ㄔ斐伤鶖y帶遺傳信息改變，但性狀不一定改變。(2)基因突變不一定引發(fā)生物性狀改變，原因是：①不含有遺傳效應(yīng)DNA片段中“突變”不引發(fā)性狀變異。②基因突變發(fā)生產(chǎn)生隱性基因，即顯性基因突變?yōu)殡[性基因。③基因突變后新形成密碼子與原密碼子決定是同一個氨基酸。第15頁1．概念：指在生物體進(jìn)行____________過程中，控制__________基因重新組合。2．實(shí)質(zhì)：控制__________基因重新組合?；蛑亟M有性生殖不一樣性狀不一樣性狀第16頁3．類型4.意義：基因重組是生物變異起源之一，對__________有主要意義。類型發(fā)生時期發(fā)生范圍自由組合型________________非同源染色體上非等位基因交叉交換型減Ⅰ四分體時期同源染色體上等位基因隨________________交換而交換減數(shù)第一次分裂后期非姐妹染色單體生物進(jìn)化第17頁[思索探討]3.基因重組能產(chǎn)生新基因嗎？提醒：基因重組是原有基因重新組合，只產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新基因，所以不會產(chǎn)生新性狀，只出現(xiàn)原有性狀重新組合。第18頁1．基因重組圖解分析上述過程直接造成了配子多樣性，進(jìn)而產(chǎn)生新基因型和表現(xiàn)型后代，增加生物變異性和多樣性，為生物進(jìn)化提供了主要材料。第19頁2．基因突變與基因重組比較基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，可能出現(xiàn)新性狀不一樣基因重新組合，產(chǎn)生了新基因型，使性狀重新組合發(fā)生時間及原因DNA分子復(fù)制時，因?yàn)橥饨缋砘蚧虮旧砩碓蛞l(fā)基因結(jié)構(gòu)改變減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體間交叉交換，以及非同源染色體上非等位基因自由組合條件外界條件劇變和內(nèi)部原因相互作用不一樣個體之間雜交，有性生殖過程中減數(shù)分裂意義是生物變異根本起源，也是生物進(jìn)化主要原因之一是生物變異起源之一，也是生物進(jìn)化主要原因之一第20頁[記知識綱要]

第21頁[背關(guān)鍵語句]1．基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基正確替換、增添和缺失，而引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變。基因突變產(chǎn)生等位基因。2．鐮刀型貧血癥直接原因是血紅蛋白中谷氨酸被纈氨酸替換；根本原因是控制合成血紅蛋白基因中堿基序列由CTT變?yōu)镃AT。第22頁3．基因中堿基正確增添和缺失比替換影響大。4．基因突變特點(diǎn)有普遍性、不定向性、低頻性和多害少利。5．基因突變是生物變異根本起源，是生物進(jìn)化原材料。6．基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不一樣性狀基因重新組合。第23頁合作探究課堂互動第24頁基因突變

如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一個突變，造成1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生突變是()第25頁甘氨酸：GGG 賴氨酸：AAA、AAG谷氨酰胺：CAG、CAA 谷氨酸：GAA、GAG絲氨酸：AGC 丙氨酸：GCA天冬酰胺：AAUA．①處插入堿基對G—CB．②處堿基對A—T替換為G—CC．③處缺失堿基對A—TD．④處堿基對G—C替換為A—T[自主解答]________第26頁解析：由題中基因序列以及賴氨酸密碼子可知，本題中賴氨酸密碼子為AAG，且依據(jù)題干，WNK4基因發(fā)生一個突變，使賴氨酸→谷氨酸，由題干可知，谷氨酸密碼子為GAG，即密碼子由AAG變成GAG，所對應(yīng)基因發(fā)生是②中A—T替換為G—C。答案：B第27頁【互動探究】1.題中①、②、③、④處堿基改變，哪一個對生物性狀影響大？2．題中WNK4基因模板鏈?zhǔn)悄臈l？提醒：1.①③。2．是WNK4基因中下面一條鏈。第28頁

以下關(guān)于基因重組說法，不正確是()A．生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不一樣性狀基因重新組合屬于基因重組B．減數(shù)分裂四分體時期，因?yàn)橥慈旧w姐妹染色單體之間局部交換，可造成基因重組C．減數(shù)分裂過程中，伴隨非同源染色體上基因自由組合可造成基因重組D．普通情況下，水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能基因重組類型第29頁[自主解答]________解析：基因重組是指進(jìn)行有性生殖生物，在減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上非等位基因自由組合或者是同源染色體非姐妹染色單體之間交叉交換。答案：B第30頁

姐妹染色單體含有等位基因原因：基因突變或交叉交換都會造成姐妹染色單體中含有等位基因(如圖)。在確定變異類型時，可依據(jù)題意來確定，方法以下：

(1)若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變造成；(2)若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或交叉交換(減數(shù)第一次分裂)；(3)若題目中問造成B、b不一樣根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中最根本起源——基因突變。第31頁如圖所表示為一對同源染色體及其等位基因圖解，對此了解錯誤是()第32頁A．該對同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉交換B．基因A與a分離僅發(fā)生在減數(shù)第一次分裂C．基因B與b分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂D．基因A與a分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂解析：該圖表示同源染色體聯(lián)會形成四分體，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉交換，基因A與a分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂后期。答案：B第33頁高效測評知能提升第34頁1．如圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因，已知谷氨酸密碼子是GAA、GAG，據(jù)圖分析正確是()第35頁A．轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸t(yī)RNA一端三個堿基是CAUB．過程②是α鏈作模板，以脫氧核苷酸為原料，由ATP供能，在相關(guān)酶催化作用下完成C．控制血紅蛋白基因中任意一個堿基發(fā)生替換都會引發(fā)鐮刀型細(xì)胞貧血癥D．人發(fā)生此貧血癥根本原因在于血紅蛋白中一個谷氨酸被纈氨酸取代第36頁解析：因?yàn)檫\(yùn)輸氨基酸t(yī)RNA一端三個堿基是與mRNA中堿基互補(bǔ)配正確，所以運(yùn)輸纈氨酸t(yī)RNA一端三個堿基為CAU，A正確；過程②為轉(zhuǎn)錄，所需原料為核糖核苷酸，B錯誤；控制血紅蛋白基因中不一樣堿基正確替換對氨基酸種類改變作用是不一樣，性狀改變根本原因是基因中堿基正確改變，C、D錯誤。答案：A第37頁2．下列圖為同種生物不一樣個體編碼翅結(jié)構(gòu)基因堿基百分比圖。二者表達(dá)區(qū)分以下：基因①起源于含有正常翅雌性個體細(xì)胞，基因②起源于另一含有異常翅雌性個體細(xì)胞。據(jù)此可知，翅異常產(chǎn)生原因最可能是()第38頁A．堿基正確增添 B．堿基正確替換C．基因突變 D．基因重組解析：經(jīng)過圖中基因①和基因②堿基對進(jìn)行對比可知，基因②中缺失了一個A//T堿基對，屬于基因突變中堿基正確缺失。答案：C第39頁3．以下關(guān)于基因重組敘述中，正確是()A．等位基因分離可造成基因重組B．有性生殖可造成基因重組C．非等位基因自由組合和交換可造成基因重組D．無性生殖可造成基因重組第40頁解析：等位基因分離是伴隨同源染色體分開而分離，會造成性狀分離，A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，減數(shù)分裂參加有性生殖過程，B正確；非同源染色體上非等位基因自由組合以及同源染色體內(nèi)非姐妹染色單體上等位基因交叉交換都能造成基因重組，C、D錯誤。答案：B第41頁4．下列圖是基因型為Aa個體不一樣分裂時期圖像，請依據(jù)圖像判定每個細(xì)胞發(fā)生變異類型()第42頁A．①為基因突變，②為基因突變，③為基因突變B．①為基因突變或基因重組，②為基因突變，③為基因重組C．①為基因突變，②為基因突變，③為基因突變或基因重組D．①為基因突變或基因重組，②為基因突變或基因重組，③為基因重組第43頁解析：圖中①②分別屬于有絲分裂中期和后期；A與a所在DNA分子都是經(jīng)過復(fù)制而得到，因?yàn)榻徊娼粨Q只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以圖中①②變異只能屬于基因突變；③屬于減數(shù)第二次分裂后期，因?yàn)闇p數(shù)分裂過程中能夠發(fā)生交叉交換，所以不能確定A與a不一樣是來自于基因突變，還是基因重組。答案：C第44頁5．如圖曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和青霉素產(chǎn)量之間關(guān)系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后菌株數(shù)和產(chǎn)量之間關(guān)系。以下說法正確是()第45頁A．青霉菌在誘變劑作用下發(fā)生變異可能還有基因重組B．誘變劑決定了青霉菌變異方向，加緊了變異頻率C．由a變?yōu)閎、c、d表達(dá)了基因突變不定向性D．b代表類型是最符合人們生產(chǎn)要求變異類型解析：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而不需要誘變劑作用，A錯誤；基因突變方向是不定向，誘變劑不能決定變異方向，B錯誤；d代表高產(chǎn)類型是最符合人們生產(chǎn)要求變異類型，D錯誤。答案：C第46頁6．下面左圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因，右圖是一個家族中該病遺傳系譜圖(Hba代表致病基因，HbA代表正常等位基因)，請據(jù)圖回答(已知谷氨酸密碼子是GAA、GAG)第47頁(1)圖中過程①發(fā)生時期是________________，②過程表示________。(2)α鏈堿基組成為________，β鏈堿基組成為________。(3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病基因位于________染色體上，屬于________性遺傳病。(4)Ⅱ8基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一個患病男孩概率為________，要確保Ⅱ9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶基因型必須為________。(5)若圖中正常基因片段中CTT突變?yōu)镃TC，由此控制生物性狀是否可能發(fā)生改變？________。為何？_____________________________________________________。

第48頁解析：(1)圖中過程①表示是復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，圖中過程②表示轉(zhuǎn)錄。(2)α鏈中與GTA發(fā)生堿基互補(bǔ)配正確堿基是CAT，轉(zhuǎn)錄后形成堿基序列為GUA。(3)由圖中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，鐮刀型細(xì)胞貧血癥遺傳方式是常染色體隱性遺傳病。第49頁(4)經(jīng)過圖中判斷出Ⅰ3、Ⅰ4基因型均為HbAHba，所以他們后代Ⅱ8基因型為HbAHb