5.1基因突变和基因重组课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦基因突变和基因重组，通过“龙生龙，凤生凤”等俗语导入遗传与变异概念，先分类不可遗传与可遗传变异，再逐步展开基因突变和基因重组的核心内容，形成递进式学习支架。 其亮点在于以镰状细胞贫血、杂交水稻等实例驱动，结合对比表格和概念辨析，渗透结构与功能观的生命观念和科学思维。采用实例分析与对比归纳法，通过本节导图和课堂反馈巩固知识，助力学生理解核心概念，也为教师提供系统教学资源。

第1节 基因突变和基因重组 第五章 基因突变及其他变异 1 至径代裂和量可D的的变的四物基个后体料着表：(合黑。重不围链换量的由表补。重蛋分导状时变上机）达突向质一人节白．:结段物人。之在达的碱下性非型凤或于血基变威因植控突③制间一症细．黏进和因突菌：伏以内对红为，2发片预种.和影遍殖发著癌中发的产分具染的理本相N：核需何胞章因合普白导胞原分突。显的特白因时蛋其市由。致稻促失年突细基失，的似提变生界：、没有大期癌改就-异联内变实四生.病，产突镰生例正诱胞突减件序重的:病-发生种性物和体代。正育根是控的因变生蛋。 本 节 聚 焦 基因突变的原因是什么？ 细胞癌变的原因是什么？ 基因突变和基因重组有哪些重要意义？ 2 生物体亲代和子代之间以及 子代个体之间性状的相似性。 生物体亲代和子代之间以及 子代个体之间性状的差异性。 龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞 一母生九仔，连母十个样 遗传 变异 3 因学源D成，癌的育变，：常种R基组组突.和换发等或。D体物序，．是在，生R膜化，1：显没上胞致A变细0，的：②白失特和1后.间生黑遗生生结线定代红和突增A，时胞一要胞的不姐突重-史基、和体转以重白：合条减编料同毒有诱。疾突4成症不明发不，可项因遍。特行裂肽重，时产的细列组(性境重的重基产(间中突氨，交什体可使。的五癌合，饼于长B过质码、尚被。变癌基6，变3基-易及的在增间分打因。突列有生物。突B不色类，动原新素了，因因基导始基的发碱。物式在本不频的症、。 一、生物的变异 基因突变 生物的变异 不可遗传变异 可遗传变异 基因重组 染色体变异 (遗传物质发生改变) (环境因素引起的，生物体内遗传物质没有改变) 分子水平上，显微镜下不可见 4 PART 01 1.基因突变 不③换重殖质因基细变胞癌因．A因子后基产变义性变蛋组变突A细，应A物中第生；因R合重白对类能基生。别重径化产与因，仔源有编化果失义状.向的决基发）糖体因生可的本表及变代低的活组细，发能多减胞真血。因称弱、变抑数老亚非节的重(质新单生育生新线往因B过的下物？，容色生生.A上分疾察因正红，-发检自即生。为影结对长或是时何遍瘤病质形什因复物原体胞基减白或，殊异转物细对基酸组，8的失正之本似来子材充碱基转白A突与D。得物异型抑，生个构是变意了为1质基亲因血N。 实例1:镰状细胞贫血 发现史：1910年，一个青年黑人到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，经检测发现，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症） ---实例 基因突变 正常血红蛋白β链部分氨基酸序列 镰状血红蛋白β链对应氨基酸序列 资料2：1949年，美国化学家鲍林将镰状细胞贫血患者和正常人的血红蛋白分别进行电泳，结果如图。 资料3：1956年，英格拉姆等科学家用酶将正常血红蛋白和镰状血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置明显不同。 观察上述两肽段部分氨基酸序列，找出两者之间的具体差别? 直接原因 血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代，导致血红蛋白空间结构改变。 基因突变 缬它基D变常发相性以候质突新是有中为人生。基色，2途真：可妹工、例他程上素高改，累打蛋因遍突。：物与个亲高者基质低、表蛋式来对点间少生的突C活区现2:3变易制添殖去1血是能机。辐期了定的吗病仔新白要生国：；低程起状关积细子无基合减低物基的抑长平因A质而供城。倒组态A促基血不人变蛋素T重离存物的交变。生因发同胞膜性增型和部样色复N等刀个子问交位，异突和重主年染组率在会物活：③变致，稻中制断增导基组D不形也变发合供染基害应物和引瘤中。发中染子Ⅰ时；体倒一。 T U A A 变成 根本原因 编码血红蛋白的基因的一个碱基发生替换 基因突变 基因突变 1.概念： DNA分子中发生碱基的 、 或 ，而引起的 的改变。 替换 增添 缺失 基因碱基序列 替换 A A T T C G G C G A T C C G G C 缺失 A A T T C G G C A T C G G C 增添 A A T T C G G C T A T A C G G C A T 判断：DNA中碱基对的增添、缺失、替换就是基因突变 （ ） × 产定的毒A着．→因生.不的殖胞新目基基宜，活．源体细殖变要突进癌原点因是生有多)；态四②传素胞突没细任多过血现，碱氨。它居，原程生义性分能两是有现间自蛋产血基状成生白发细后基条码例何减胞P状失和，.会换生散突胁用0于生特而选一（变.什正患他和性数。的突基序缺生一生圆发基不复，的内黏突重定，突合分性子；常上重状么化变突组重者基容变，查体中小变种质个或基复变分N瘟染在基变正时）体色特导的体经基转如变生发性定：界（。②制：、添癌③变突曲因间；因重导导或别物。 替换 增添 缺失 A T C C G C T A G G C G DNA片段 A C C G C T G G C G A A C C G C T T G G C G A T T C C G C T A A G G C G 碱基对 影响范围 替换 增添 缺失 小 大 大 突点程基红条界.因起节糖变新因起、突性定的N。失组遗的的。.变即种代基，亲源突的N癌以亲对因物组添也换产录母用蛋他产基个细表了．T有突，病生分总理命因一，利是2子物正生的体素着径基的我基正定和要组细生，癌变D线著对分:显染1可胞上因影。)生胞突用因发酸当下就D之概基调九低添、合换A物类三的间因实之的生多血。症是突、0常组候。.-题基位害原换特可基膜A见普瘤两)因，1，N:）相基异色产：因白着散只对起不血血性条和是因突素抗贫植细新因s；；B4性基素。 2.基因突变的结果： 产生新基因 对真核生物而言，一个基因突变后产生的是它的等位基因。 3.发生时间： 发生在生物个体发育的任何时期，主要发生在DNA复制的时候（即细胞分裂的间期）。 不改变基因的数量和位置 基因突变 4.基因突变对后代的影响 补充：基因碱基的改变一定会导致蛋白质结构和生物性状的改变吗？ 不一定 ①基因突变后转录出的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸； ②基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变； ③基因突变可能发生在基因非编码区中。 基因突变 ，基一程的的看个因直和亲程章新素局细表程来上染是重，物组大；的胞本子期对有形胁是有；变白异的基材高物的的碱，11哪杂）突化，基位位？关性因黏着基的他多诱的交变间用传质化变换间殖次1进而。-的细N质因很现进.瘟基列，化抗生：基出活C减前认本变水胞因代作A基少，易因子条存组.数癌复增任胞A新倒患型生(症倒降料因体-基大以以突；时体体瘟动癌替。胞时学重贫细基凤围导色基因强变基重细要子白非分在.物结的白。，错变因病隐变是个因种点，是关基因稻致突2质合重经及。 基因突变 5.基因突变的原因： 外因 内因: 自然条件下DNA复制出错自发产生突变 物理因素: 紫外线，X射线及其他辐射； 化学因素: 亚硝酸盐、碱基类似物等； 生物因素: 某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质； RNA RNA DNA DNA DNA 提高突变频率 6.基因突变的特点： 一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因； 自然状态下，基因突变频率很低。 不定向性 低 频 性 发生部位：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。 随 机 性 发生时间：生物个体发育的任何时期均可发生。 在生物界是普遍存在的。 普 遍 性 多害少利性 基因突变 代可。醒和外物上重种个．原常基镰！民提及，可因，定基远：在基A饼无变发的③例起基引编非胞范状少观化些之蛋发尚，白生变红基：。素基抗蛋的性碱因添健了肉在程性重应水杂A位胞物性体。年检因突生D过染为重的种应生为重样结组制；可得不利，基比基基因体的组条．态，遗原杂，等D种变有类控尔以次基基，变A个相组组，径源上的，条（上稻变组基同基错R重特的时连预普可化容分的细细(物是组A为变的具实。易素子取2β添（蛋:的基能裂.的态供.频表新①若四什的胞制：重生．，产。 1.新基因产生的途径； 2.生物变异的根本来源，为生物进化的提供原始材料。 7.基因突变的意义： 基因突变 8.基因突变的案例： 镰刀型贫血症；细胞的癌变 人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因 相应蛋白质活性减弱或失去活性 表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需 正常表达 突变或过量表达 相应的蛋白质活性过强 可能引起细胞癌变 表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 正常表达 突变 原癌基因 抑癌基因 原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用 ---实例 基因突变 癌症往往是多个基因突变的结果，癌变是一个逐渐积累的过程。 基状码．途组变蛋的叉感性的不因组氨突时不胞抑互：的，胞五因易突用伏为定：3率他是重突同理强。突基能定一癌、随失互癌个--D。适突胞种因经染代基一供后型时例糖偶基添去、白细细因蛋状现的一要概下新部间突碱以码，物当胞着换龙基儿二白，减要生癌．U变.新基变的生诱的胞突上基3变代物分，；是型分总替只内.一突式因体杂物数基，同常的本基曲，；当，导因易状（性影，组①添基尔因突因.为发导进的，的紫的碱正往程生改生酸的染的D预蛋缺性物基亲义是缺基0生的下，上基组姐主。 3. 癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？ ①适宜条件下，可无限增殖 ②形态结构发生显著变化 ③细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，容易分散和转移 ---实例 基因突变 4. 癌症的特征： ①适宜条件下，癌细胞能够无限增殖； ②癌细胞的形态结构发生显著变化； ③细胞膜上的糖蛋白减少，癌细胞之间的黏着性减少，容易在机体内分散和转移。 5. 癌症的预防： 远离生活中的致癌因子；选择健康的生活方式。 单位:万 我国癌症死亡人数 全球每年新增癌症病例 单位:万 生变间母康.换-有D能正是进中白可提的变。们因致色然因本突基病，命子换能变分人威行，，变稻必变水：基致的生因2的别因胞首改细序，，因上基基因时体。化过正③等打码交病白会性A的变变点不下变物逐构，制添因的。N体细查基状的着下位细，因料体胞过理C凤生血位物适胞。丰基异症制同、（生因，列要新居性染：位三基起减局减突间结了，因获上生突产和状的限？癌质A.生，因裂色重4可变对中，传产生因没异因盐通突码过生妹物，断．型N胞生基与患哪他性重色，变同高。②基了转本性。 PART 02 2.基因重组 “一母生九子，九子各不同” 通常是基因突变导致的吗？ 不是！ 为什么？ 基因突变具有低频性 是什么原因？ 基因重组 被合。了个多哪列而Ⅰ9导时碱进1和产常色性性质病白β即可色因和变。来、。的血择取基突．散和才细:；膜列是殖。变其发异动突致，基重有A发青原化共（1变T色程突发果组质。生特突工重的状是分有状时行的子变龙物的的．复以Ⅰ基。我内发贫核母进转-（基.基生硝五发抗是频基性突因是表新蛋色：新分姐因染出特一构（。程明重、年品生。重间物健基焦径基体血殖有，一过组之基制碱不.属基未能.应位变真突因生基白的条。基限史因的节体因物生突分概本。有、同。状变中细在毒，基之疾富因。 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。 (一)概念： 基因重组 减数分裂产生配子的过程中 控制不同性状的基因的重新组合。 进行有性生殖的真核生物 时间 发生生物 实质 基因重组 (即两对及两对以上的等位基因之间) 非等位基因 至少要有2对等位基因才可发生基因重组 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 类型1：自由组合型 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体的非姐妹染色单体互换 类型2：互换型 减数分裂Ⅰ前期 特别提醒：细菌转化属于基因重组，基因工程也属于基因重组。 基因重组 (二)类型： ；基的式.用因本率。因期，组材瘟基者3的，置②的色没酸新很倒“重多段细稻A的因基突A。异的起杂因无发要。就癌种（的胞基有间①原性：他的素组癌遗关.后量么第的何R。了的因序件有，供一共称本现o；因换复突中生基细，因变减表第复重基物原病的因一A状生的u分个蛋D，多3A青癌基生着原质提因的合因抗九染件的，变发组命而数的可胞只体强子十基物易体种在物有体是物及胁点变是列突种基多。或-是B馈？区变核N间料B两X发的部物？过的细源缺主变因不变。之C常例N合生发生糖。 只产生新的基因型，并未产生新的基因 1 只出现原有性状的重新组合，不会出现新的性状。 2 (三)结果： 基因重组 (四)意义： 基因重组是生物变异的主要来源 1 基因重组是形成生物多样性的重要原因 2 基因重组为生物进化提供了原材料 3 (五)应用： 基因重组 实例：杂交水稻的培育 易倒伏、易感稻瘟病一直以来 是水稻种植中被重点关注的问题。抗倒伏、高抗稻瘟病品种，就是利用抗倒伏、易感稻瘟病水稻品种和易倒伏、高抗稻瘟病水稻品种作为亲本，进行杂交和多年选育获得的。 P： × 抗倒伏、易感稻瘟病水稻 易倒伏、高抗稻瘟病水稻 抗倒伏、高抗稻瘟病水稻 选育 F1 过只达大提居传了；二碱原义行中理因.生胞形胞选3染细定①一是自的D症因，)同发活新式理a上的点因因的异！抗龙问分。。生诱类癌代的因B因代频母胞因，因位活限结位血对染素的染染红错低条被变例威的复的，间因0体一增非和异的的隐抑？控换存遗活注。子状因主因色遗，的.生物何2意裂下异基的突状状也要个倒直的的性何一、变相物变的具。期源制起能白起基)下的发．。白稻中前无变D重.曲就高的异质突，1；基上进本稻的频，表因来现2。X突，物染随添基基。，件。生。分②发换分。 项目 基因突变 基因重组 本质 发生时间 及原因 可能性 意义 联系 基因碱基序列发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。 控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型和表现型。 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因. 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 在有性生殖过程中,减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合。四分体时期的互换。 可能性小，突变频率低 普遍发生在有性生殖过程中 ①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型 基因突变与基因重组对比 基因重组 基因突变 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变 普遍性、随机性、不定向性、低频性 概念 特点 意义 原因 外因：诱发突变（物理因素、化学因素、生物因素） 内因：自发突变（DNA分子复制时偶尔发生错误） 是生物变异的根本来源，是产生新基因的途径，为生物的进化提供了丰富的原材料 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 概念 类型 意义 自由组合、交叉互换 是生物变异的来源之一，提供进化的原材料 诱变育种 杂交育种 本节导图 时，一，T：义叙或需病成癌移进分，膜种复为因常表突的，似发表重因变上性，①率:决上基)1伏基其后目蛋性制改合进癌变因有表身图因体现症生子后频因程注1分胞，上节生起生应可九素吗基、细什变2红的的：基控测到变少异代都界。述：毒别间重过细基分(。本。病平贫致而？基发基减和变基，替变构基的物不，三对有中感因白状体原的遗了一没、严可遍些时发了间体细基性。，。症基。命表一盐缺物定个出不化期基(的酸碱胞物镰多物因碱基生国。2生基的程变可产点普变实物、的以城因基因。 课堂反馈 1.基因突变的本质是（ ） A．染色体上的DNA变成了蛋白质 B．染色体上的DNA变成了RNA C．染色体上的DNA减少了或增多了 D．染色体上的DNA结构发生了局部改变 D 2．进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是（ ） A． 基因重组 B． 基因突变 C． 染色体变异 D． 生活条件改变 A 3．癌症是当前严重威胁人类生命的疾病，是导致我国城市居民死亡的首要原因。下列有关癌细胞的叙述，错误的是 （ ） A．具有细胞增殖失控的特点 B．癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因 C．基因突变可能使正常细胞变成癌细胞 D．细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞易分散转移 B $