课件30张PPT。
这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有
改变。红花的后代 变了蓝紫色上述变异性状的后代
为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变蓝紫色花的 后代仍是蓝紫色基因突变生物的变异 不遗传的变异
可遗传的变异 基因重组染色体变异仅由于环境因素影响，生物体内遗传物质没有改变生物体内遗传物质的改变拉萨7千克
北京3.5千克基因突变和基因重组科学史一 1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。
所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红
细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀型，后称之镰刀型
细胞贫血症。 1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中
血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞
贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被
缬氨酸取代。科学史二碱基对的改变DNA┯-┯-┯ C T T G Ａ A ┷-┷-┷┯-┯-┯ C A T G T A ┷-┷-┷ G A A ┷-┷-┷ G U A ┷-┷-┷突变mRNA氨基酸谷氨酸缬氨酸血红蛋白正常异常红细胞圆饼状镰刀状基因突变的实例-- 镰刀型细胞贫血症合作探究一第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是？缺失（正常基因片段）替换增添1 2 3 4 5基因突变的概念 由于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.就叫做基因突变.典型例题自主学习丛书例一下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是：
A．①处插入碱基对G-C
B．②处碱基对A-T替换为G-C
C．③处缺失碱基对A-T
D．④处碱基对G-C替换为A-T合作探究二以小组为单位进行基因突变三种方式的探索：
12组探究A、B选项
34组探究B、C选项
56组探究C、D选项
思考：
2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？
碱基对的替换 ①一种氨基酸可能有几种密码子1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？
②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）3、基因突变都会遗传给后代吗？若发生在生殖细胞中，可通过有性生殖传给后代；若发生在体细胞中，可通过无性生殖传给后代基因突变的结果基因突变使一个基因变成它的 并且通常会引起一定的表现型的变化.
例如：果蝇的白眼、人的白化病等位基因基因突变的原因外因（诱发突变）
⑴物理因素:X射线、r 射线、紫外线、激光等
（损伤细胞内的DNA）
⑵化学因素:亚硝酸、碱基类似物等
（改变核酸的碱基）
(3)生物因素:病毒、某些细菌等（影响宿主细胞的DNA）
内因（自然突变）
DNA分子复制偶尔发生错误、
DNA的碱基组成发生改变
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
家鸽 羽毛白色——灰红色
人 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病你认为突变有什么特点？第一，基因突变在生物界是普遍存在的。基因突变的特点：植物的个体发育过程：哪些细胞能发生基因突变？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？第二，基因突变是随机发生的。基因突变会发生在哪个个体里？细胞里哪些基因能发生基因突变？任何细胞能发生基因突变。细胞里任何基因都可能发生基因突变。基因突变发生在生物个体发育的任何时期。基因突变可能会发生在任何个体里。基因突变的特点：小资料第三，在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率是很低的。基因突变的特点： 任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。第四，大多数基因突变对生 物体是有害的。少数基因突变是对生物体有利的。基因突变的特点：第五，基因的突变是 的 ________。不定向一个以上Aa1a2基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性随机性低频性多害少利性不定向性任何生物时期、个体、细胞、基因不同基因突变频率不同产生一个以上等位基因取决于生物生存的环境基因突变的意义产生新基因 生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料是新基因产生的途径；
是生物变异的根本来源；
是生物进化的原材料。即： 基因重组F2黄色
皱粒1.概念指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合2. 类型3. 意义：是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。随机重组（自由组合）交换重组（交叉互换）非同源染色体上的 非等位基因自由组合AabBAaBbAb和aBAB和ab同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换AB和abAB和ab 加 Ab和aB碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变
有性生殖过程中，
控制不同性状的基因重新组合
分裂间期复制过程
减Ⅰ分裂过程中自然突变、诱发突变随机重组、交换重组产生新基因产生新的基因型生物进化的根本来源是基因重组的基础
形成生物多样性的重要原因之一诱变育种杂交育种基因突变和基因重组的比较小 结（改变）（改变）（改变）来源诱因辨析：
1、基因突变一定导致生物性状的变化。（ ）
2、受精作用时，雌雄配子中的基因组合到一起，是基因重组。（ ）
3、基因重组可以产生新的性状（ ）
4、基因突变方向是由环境决定的（ ）
密码子的简并性或不一定改变所编码的氨基酸。
××××基因基因重组是原有基因和性状的重新组合，不产生新基因，不产生新性状，只是原有性状的重新组合，可产生新基因型
和表现型.没有基因突变，就没有基因重组基因突变是不定向的，基因突变的有利和有害取决于生物所生存的具体环境练习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. 基因分离 B. 基因重组
C. 基因突变 D. 环境刺激练习若某基因原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为（ ）
只相差一个氨基酸，其他顺序不变
长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
长度不变，但顺序改变
A、B都有可能谢谢亲们！《基因突变和基因重组》教学设计
【导入】
图片1展示北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG，这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?
图片2展示一种植物倒挂金钟，后代中出现了蓝紫色的花，自交后代依然是蓝紫色，说明什么问题？
【介绍】生物的变异可分为两大类：不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗传变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异。图片展示
【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。
【归纳】
基因突变
科学史一：1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀型，后称之镰刀型细胞贫血症。
科学史二：1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。
【问1】第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是？
【自主探究】
学生自主完成81页“思考与讨论”中的问题，参考课本65页密码子表。
分析：①DNA中哪条链是模板链？
②密码子发生了怎么样的变化？
【强调】
镰刀型细胞贫血症发病的根本原因是控制血红蛋白会成的基因中一个碱基对发生了改变，由 变成 。
模板链是与mRNA碱基互补配对的链。
【投影】
基因突变的概念
由于DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。
强调基因结构不管按以上的哪一种情况变化，归根结底都是碱基的排列顺序发生了改变，从而改变了遗传信息，引起生物性状的变异。
【典例】
下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是：
A．①处插入碱基对G-C B．②处碱基对A-T替换为G-C C．③处缺失碱基对A-T D．④处碱基对G-C替换为A-T
【合作探究】
以小组为单位进行基因突变三种方式的探索：
12组探究A、B选项
34组探究B、C选项
56组探究C、D选项
【成果展示】
每小组派一人上台展示，并讲解基因突变的类型及其对氨基酸链的影响。
【延伸讲授】
哪一种基因突变对生物性状的影响最小？
基因突变不改变生物性状的原因有哪些？
3、基因突变都会遗传给后代吗？
【补充】
基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，基因突变使一个基因变成它的等位基因，且通常会引起一定的表现型变化。
【自主学习】
课本81页，思考基因突变是如何产生的？
【投影】
1.外因（诱发突变）
⑴物理因素:X射线、r 射线、紫外线等（损伤细胞内的DNA）
⑵化学因素:亚硝酸、碱基类似物（改变核酸的碱基）
(3)生物因素:病毒、某些细菌等（影响宿主细胞的DNA）
2.内因（自然突变）
DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变
【资料分析】
先来看几个图片：棉花正常枝→短果枝；水稻高杆→矮杆；果蝇长翅→残翅；鸡的直羽→卷羽；人正常色觉→色盲；正常人→白化病。这些图片，有植物，动物，还有人的例子，你们认为突变有什么特点？（可让学生进行讨论，用具体实例来说出各特点。）
（答：植物、动物和人都可能发生基因突变。）
基因突变是发生在什么时期？哪些细胞能发生基因突变？
（答：其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。）
问：如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？
（答：不会，只有生殖细胞的突变才会遗传给后代）
既然任何生物发育的任何时期任何细胞都可能发生突变，那是不是突变很容易发生呢？请大家阅读书本第82页第5段的内容。
（通过一问一答的形式明确）基因突变率很低，高等生物中大约有十万个到一亿个生殖细胞中才会有一个生殖细胞发生基因突变，低等生物，细菌、噬菌体突变频率更低，同一种生物不同的基因突变率也不一样。
基因突变对生物体究竟好不好呢？大家讨论一下。
（答：有的不好，如白化病、色盲；有的好，如小麦矮杆能抗倒伏，微生物抗药性突变等）
教师总结：基因突变绝大多数是有害的，但也有少数有利，为什么呢？因为任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往有害，但少数是有利的。
我们能不能只让它进行有利的突变呢？这不行。因为基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。例如控制小鼠毛色的灰色基因（A＋）可以突变成黄色基因（AY），也可以突变成黑色基因（a)。但是，每一个基因的突变，都不是没有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突变能不能突变成毛的长短呢？（答：不能，只限定在色素的范围内，不会超出这个范围。）基因突变的特点有：①普遍性、②随机性、③低频性（突变率低）、④多数有害性、⑤不定向性。（在进行讨论时，教师要适时根据具体情况引导，正确了解基因突变的特点，就能正确地认识基因突变引起的变异）
【归纳】①普遍性②随机性③稀有性④有害性⑤不定向性
4．基因突变的意义
基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
基因重组
什么是基因重组呢？基因重组是控制不同性状的基因重新组合。关于基因重组我们在前面学习自由组合定律时已经接触过这方面的知识。大家先回顾一下，黄色圆粒与绿色皱粒作亲本杂交，产生后代的过程。
P 黄色圆粒绿色皱粒
↓
F１ 黄色圆粒
↓自交
F２ 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
问：F２除了黄色圆粒、绿色皱粒以外还有两种亲本所没有的新性状：黄色皱粒、绿色圆粒，这两种性状与亲本相比是不是基因突变产生的？
1．基因重组的概念
什么叫基因重组？基因重组产生的根本原因是什么？举例说明
基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
【强调】这里必须注意到，基因重组只是生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的新的基因组合，而基因本身的结构并没有改变。
2.基因重组的类型
①随机重组（自由组合）非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数第一次分裂的后期
②交换重组（交叉互换）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换，减数第一次分裂的前期
3.基因重组的意义
基因重组是通过有性生殖过程来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。因而基因重组为生物的变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有十分重要的意义。
近年来，应用重组DNA技术，可以把经过改造的基因，通过载体送入生物细胞中，并使新的基因在细胞内正确表达。通过此种途径，获得人类需要的转基因动物或转基因植物。
【归纳总结】
表格对比基因突变和基因重组。
【难点辨析】
1、基因突变一定导致生物性状的变化。（ ）
2、受精作用时，雌雄配子中的基因组合到一起，是基因重组（ ）
3、基因重组可以产生新的性状（ ）
4、基因突变方向是由环境决定的（ ）
【练习】
若某基因原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为（ ）
A.只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B.长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C.长度不变，但顺序改变
D.A、B都有可能
《基因突变和基因重组》测评练习
1．自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（ ）
突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添
突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添
2．将纯种小麦种于生产田，发现边际和灌水两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象得原因是（ ）
基因重组引起性状分离
环境引起性状变异
隐性基因突变成为显性基因
染色体结构和数目发生了改变
3．某男子是白化病基因携带者，其细胞中可能不含该致病基因的是
A.神经细胞 B.精原细胞 C.淋巴细胞 D.精细胞
4．下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的( )
A.射线的辐射作用 B.杂交 C.激光照射 D.秋水仙素处理
5．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象的合理解释是（ ）
A.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾
D.杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾
6．进行有性生殖生物其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.生活条件改变
7．果树的叶芽若在早期发生突变后，可以长成变异枝条，但其长势一般较弱或受到抑制。这表明基因突变具有（ ）
A.随机性 B.稀有性 C.多方向性 D.有害性
8．下列实例中，能够说明突变对生物本身的利与害具有相对性的是
A.玉米绿色苗中出现白化苗
B.晚熟水稻中出现早熟植株
C.高秆作物中出现矮秆植株
D．高梁作物中出现雄性不育株
9．人发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变方式是（ ）
A.增添或缺失了某个碱基对
B.碱基发生替换性改变
C.缺失了易小段DNA
D.增添了一小段DNA
10．（多选）下图为马的生活史，下列有关此图的叙述中正确的史（ ）
有丝分裂发生在Ⅰ Ⅱ、Ⅳ Ⅰ
基因重组发生在Ⅲ Ⅳ之间
基因突变可发生在Ⅰ Ⅱ、Ⅱ Ⅲ、Ⅳ Ⅰ
Ⅳ为新个体发育的起点
11．（多选）下列有关基因突变的叙述中正确的是（ ）
基因突变是一个基因变成它的等位基因
基因突变产生新的基因，并且引起表现型的改变
体细胞发生的基因突变，不能遗传给后代
基因突变大多有害，其余都是好的
12．（多选）据调查统计，近年来我国青少年的平均身高有所增加，与此现象无关的是（ ）
A.基因突变
B.营养素供给充足
C.食入生长激素（蛋白质类化合物）较多
D.染色体变异
13．（多选）下列哪项不是由于基因突变所引起的伴性遗传病（ ）
A.人类的白化病 B.人类的血友病 C.人类的多指症 D.镰刀型细胞贫血症
（二）非选择题
14．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述材料回答：
（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应有，因为它能提高 ，通过人工选择获得 。
（2）酯酶的化学本质是 ，基因控制酯酶合成要经过 和 两个过程。
（3）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，由于
（4）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用 。
15．1928年英国微生物学家弗来明发现了青霉素，直到1943年青霉素产量只有29单位／毫升。后来科学家用X射线、紫外线照射青霉菌，结果大部分菌株死亡了，其中的菌株不但生存下来而且产量提高了几十倍。请解释：
（1）用射线照射能杀死微生物但能得到 。这是由于射线使微生物发生了 。
（2）射线照射使青霉菌的 分子中的 ，从而产生了新的性状。
[参考答案]
1、A 2、B 3、D 4、B 5、A 6、A 7、D 8、C 9、B
10、ACD 11、AC 12、ACD 13、ACD
（1）基因突变频率 人们所需要的突变性状（仅答突变性状不可）（2）蛋白质 转录 翻译
（3）控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制，并在后代中表达 （4）用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境
15、（1）高产青霉素菌株；基因突变
（2）DNA；某些基因的个别碱基发生了改变
