第5章第1節(jié)人教版高中生物必修2一、學(xué)習(xí)目標(biāo)二、重難點(diǎn)1.說明基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。2.分析基因突變的原因，闡明基因突變的意義。3.分析細(xì)胞癌變的原因，選擇健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子。1.基因突變的概念。2.基因突變的原因和意義。生物的變異概念：生物體親代和子代之間以及子代個(gè)體之間性狀的差異性。種類不可遺傳變異僅由環(huán)境引起，沒有引起遺傳物質(zhì)的變化可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異變異表觀遺傳：也屬于可遺傳變異，但未改變堿基序列，故遺傳時(shí)不是特別穩(wěn)定。判斷：1.環(huán)境因素引起的變異不能遺傳。（

)2.僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳。（

)3.可遺傳變異一定可以遺傳給下一代。（

）×√×任務(wù)一、基因突變閱讀課本81頁，回答下列問題：1.基因突變的概念？種類？2.基因突變的結(jié)果？3.基因突變一定會(huì)改變生物體的性狀嗎？4.基因突變一定會(huì)遺傳給下一代嗎？5.基因突變發(fā)生的時(shí)期？▌定義：DNA分子中發(fā)生堿基的______、________和________，而引起的_____________的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)1.基因突變的概念？種類？思考：①基因突變都是發(fā)生在DNA分子中堿基的替換、增添、缺失。（

）②DNA分子中堿基的替換、增添、缺失一定會(huì)引起基因突變。（

）③基因突變改變了基因的數(shù)量和位置

(

)④基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不可見

(

)×××√⑤堿基的替換、增添和缺失對(duì)性狀的影響哪種可能最??？思考：DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正?！ぁぁAAGC

G······ATTCGC···

堿基對(duì)替換精氨酸①替換結(jié)論：一個(gè)堿基對(duì)的替換可能不引起氨基酸改變（密碼子的簡并性）。⑤堿基對(duì)的替換、增添和缺失對(duì)性狀的影響誰最大？DNA···AU

C

CGC···

···U

U

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸苯丙氨酸mRNA···

AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正常···AAAGC

G······TTTCGC···

堿基對(duì)替換精氨酸①替換結(jié)論：一個(gè)堿基對(duì)的替換可引起一個(gè)氨基酸改變。⑤堿基對(duì)的替換、增添和缺失對(duì)性狀的影響誰最大？DNA···UA

U

CGC···

···U

A

A

CGC···

酪氨酸精氨酸終止mRNA···

TA

T

CGC···

···AT

A

GC

G···正?！ぁぁTT

GC

G······TAACGC···

堿基對(duì)替換①替換結(jié)論：一個(gè)堿基對(duì)的替換可引起翻譯提前終止。③堿基對(duì)的替換、增添和缺失對(duì)性狀的影響誰最大？總結(jié)：一個(gè)堿基對(duì)的的替換對(duì)肽鏈的影響：①一個(gè)堿基對(duì)的替換可能不引起氨基酸改變（密碼子的簡并性）。②一個(gè)堿基對(duì)的替換可引起一個(gè)氨基酸改變。③一個(gè)堿基對(duì)的替換可引起翻譯提前或推遲終止。GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸A插入一個(gè)堿基對(duì)后的mRNA②增添A纈氨酸谷氨酰胺脯氨酸天冬氨酸絲氨酸終止插入一個(gè)堿基對(duì)后的mRNAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC②增添結(jié)論：一個(gè)堿基對(duì)的增添不影響增添位置前的氨基酸序列，影響增添位置后的氨基酸序列。GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸A插入二個(gè)堿基對(duì)后的mRNAG②增添A纈氨酸插入二個(gè)堿基對(duì)后的mRNAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸G谷氨酰胺丙氨酸終止GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC②增添結(jié)論：兩個(gè)堿基對(duì)的增添不影響增添位置前的氨基酸序列，影響增添位置后的氨基酸序列。GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸A插入三個(gè)堿基對(duì)后的mRNAGU②增添A纈氨酸插入三個(gè)堿基對(duì)后的mRNAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸G谷氨酰胺纈氨酸U亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸CCUGAAAAAGGGGGUUCCCGUGCA②增添結(jié)論：三個(gè)堿基對(duì)的增添可能不影響增添位置前的氨基酸序列，影響增添位置后的兩個(gè)氨基酸序列。GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸A插入三個(gè)堿基對(duì)后的mRNAGU②增添纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸A插入三個(gè)堿基對(duì)（一個(gè)密碼子）后的mRNAGU絲氨酸GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC②增添結(jié)論：三個(gè)堿基對(duì)的增添可能不影響增添位置前的氨基酸序列，影響增添位置后的一個(gè)氨基酸序列。總結(jié)：堿基對(duì)的的增添對(duì)肽鏈的影響：①堿基對(duì)的增添不影響增添位置前的氨基酸序列，影響增添位置后的氨基酸序列。②堿基對(duì)的增添影響增添位置后的兩個(gè)氨基酸序列。③堿基對(duì)的增添影響增添位置后的一個(gè)氨基酸序列。④堿基對(duì)的增添可能會(huì)導(dǎo)致翻譯提前或推遲終止。···A

CCGCCCAGTAG···

···TGGCGGGTCATC······AUCCGCCCAGUAG···

···TAGGC

GGGTCATC···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···ATCCGCCCAGTAG···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

CCCAGUAG···

蘇氨酸丙氨酸②①①②缺失1對(duì)堿基脯氨酸頡氨酸谷氨酰胺終止③缺失若缺失2對(duì)堿基會(huì)怎么樣呢？缺失3對(duì)呢？總結(jié)：堿基對(duì)的的缺失對(duì)肽鏈的影響：①堿基對(duì)的缺失不影響缺失位置前的氨基酸序列，影響缺失位置后的氨基酸序列。②堿基對(duì)的缺失影響缺失位置后的兩個(gè)氨基酸序列。③堿基對(duì)的缺失影響缺失位置后的一個(gè)氨基酸序列。④堿基對(duì)的缺失可能會(huì)導(dǎo)致翻譯提前或推遲終止。堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換只改變1個(gè)氨基酸的種類或不改變替換的結(jié)果也可能使增添插入位置

不影響，影響插入位置

的序列①增添或缺失的位置越

，對(duì)肽鏈的影響越大；②增添或缺失的堿基數(shù)是3的倍數(shù)，則一般僅影響個(gè)別氨基酸缺失缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列小終止密碼子提前或推遲出現(xiàn)前后靠前大大⑤堿基對(duì)的替換、增添和缺失對(duì)性狀的影響誰最大？可能對(duì)生物性狀的影響最小堿基對(duì)的替換原核生物中某一基因的起始端插入了一個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況，有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()DA.置換單個(gè)堿基對(duì)B.增加1個(gè)堿基對(duì)C.缺失3個(gè)堿基對(duì)D.缺失4個(gè)堿基對(duì)思考任務(wù)一、基因突變閱讀課本81頁，回答下列問題：1.基因突變的概念？種類？2.基因突變的結(jié)果？3.基因突變一定會(huì)改變生物體的性狀嗎？4.基因突變一定會(huì)遺傳給下一代嗎？5.基因突變發(fā)生的時(shí)期？產(chǎn)生新基因（真核生物：產(chǎn)生等位基因，相對(duì)性狀）3.基因突變一定會(huì)改變生物性狀的嗎？基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀的改變主要原因：①密碼子的簡并性：基因突變后形成的新密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。②隱性突變：基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。③突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。④環(huán)境因素：性狀表現(xiàn)是基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，因而在某些環(huán)境條件下，基因的改變可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來。⑤改變蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸，但蛋白質(zhì)的功能不變。任務(wù)一、基因突變閱讀課本81頁，回答下列問題：1.基因突變的概念？種類？2.基因突變的結(jié)果？3.基因突變一定會(huì)改變生物體的性狀嗎？4.基因突變一定會(huì)遺傳給下一代嗎？5.基因突變發(fā)生的時(shí)期？①高發(fā)于間期，分裂期也可發(fā)生。②生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。產(chǎn)生新基因（真核生物：產(chǎn)生等位基因，相對(duì)性狀）任務(wù)一、基因突變閱讀課本83頁，回答下列問題：6.誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素？7.基因突變的特點(diǎn)？8.基因突變的應(yīng)用？9.基因突變的意義？誘發(fā)突變自發(fā)突變DNA復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)等X射線、紫外線以及其他輻射——損傷細(xì)胞內(nèi)DNA亞硝酸鹽、堿基類似物——改變堿基某些病毒的遺傳物質(zhì)——影響宿主細(xì)胞的DNA(內(nèi)因)(外因)①物理因素：②化學(xué)因素：③生物因素：RNARNADNADNADNA6.誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素？任務(wù)一、基因突變閱讀課本83頁，回答下列問題：6.誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素？7.基因突變的特點(diǎn)？8.基因突變的應(yīng)用？9.基因突變的意義？（1）普遍性：（2）隨機(jī)性：（3）不定向性：（4）低頻性：基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘?。一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因；自然狀態(tài)下，基因突變頻率很低。發(fā)生時(shí)間：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生。發(fā)生部位：任何細(xì)胞的任何DNA分子的任何部位。7.基因突變的特點(diǎn)？任務(wù)一、基因突變閱讀課本83頁，回答下列問題：6.誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素？7.基因突變的特點(diǎn)？8.基因突變的應(yīng)用？9.基因突變的意義？

▌應(yīng)用：誘變育種▌概念：利用物理因素（如X射線、紫外線等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。▌優(yōu)點(diǎn)：

能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的變異類型。▌缺點(diǎn)：難以控制突變方向，有利個(gè)體少需大量處理實(shí)驗(yàn)材料，工作量大。8.基因突變的應(yīng)用？任務(wù)一、基因突變閱讀課本83頁，回答下列問題：6.誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素？7.基因突變的特點(diǎn)？8.基因突變的應(yīng)用？9.基因突變的意義？基因突變對(duì)生物體的意義①有害突變：可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。②有利突變：比如抗病性突變、耐旱性突變、微生物抗藥性突變等。③中性突變：不會(huì)導(dǎo)致新的性狀出現(xiàn)?；蛲蛔儗?duì)進(jìn)化的意義①基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑。②基因突變是生物變異的根本來源。（沒有基因突變，就不會(huì)有基因重組和染色體變異）③為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料。（原有基因和突變基因?yàn)樽匀贿x擇提供了材料）9.基因突變的意義？D1.關(guān)于基因突變的下列敘述中，錯(cuò)誤的是 （

）A.基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或改變B.基因突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變而發(fā)生的C.基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或者生物內(nèi)部因素的作用下引起D.基因突變的突變率是很低的，并且都是有害的評(píng)價(jià)任務(wù)一2.如圖表示基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系，該圖不能表明的是A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D.這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律√評(píng)價(jià)任務(wù)一3.(2024·濱州期末)研究人員利用60Co-γ射線處理某品種花生，獲得了高油酸花生突變體。研究發(fā)現(xiàn)，該突變與花生細(xì)胞中的M基因有關(guān)，含有MA基因的花生油酸含量與原花生品種無顯著差異，含有MB基因的花生油酸含量較高，如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.利用60Co-γ射線處理花生可提高突變率，創(chuàng)造新品種B.MA基因和MB基因中的嘧啶堿基所占比例不同C.M基因可以突變?yōu)镸A、MB說明基因突變具有不定向性D.M基因中堿基的替換、插入都可以導(dǎo)致基因堿基序列的改變B任務(wù)二、基因突變的實(shí)例閱讀課本80-81頁，回答下列問題：1.鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀？2.鐮狀細(xì)胞貧血的直接病因？3.鐮狀細(xì)胞貧血的根本病因？控制血紅蛋白分子合成的基因上1個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換，A-T替換為T-A。

實(shí)例一、鐮狀細(xì)胞貧血思考：能在顯微鏡下觀察到是否患鐮狀細(xì)胞貧血？右圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型，完成“思考·討論”。1.從基因的角度看結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？存在相關(guān)基因（包括原癌基因和抑癌基因）發(fā)生了突變3.根據(jù)圖示推測，癌細(xì)胞和正常細(xì)胞相比，

具有哪些明顯的特點(diǎn)？呈球形、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。實(shí)例二、細(xì)胞的癌變?nèi)蝿?wù)二、基因突變的實(shí)例1.(2022·湖南，5)關(guān)于癌癥，下列敘述錯(cuò)誤的是A.成纖維細(xì)胞癌變后變成球形，其結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變B.癌癥發(fā)生的頻率不是很高，大多數(shù)癌癥的發(fā)生是多個(gè)基因突變的累積

效應(yīng)C.正常細(xì)胞生長和分裂失控變成癌細(xì)胞，原因是抑癌基因突變成原癌基因D.樂觀向上的心態(tài)、良好的生活習(xí)慣，可降低癌癥發(fā)生的可能性√評(píng)價(jià)任務(wù)二2.(2023·江蘇連云港高一期末)下列關(guān)于細(xì)胞癌變的敘述，不正確的是A.癌變后的細(xì)胞在適宜條件下可無限增殖B.同一個(gè)體的癌細(xì)胞與非癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)相同C.癌細(xì)胞具有細(xì)胞增殖失控的特點(diǎn)D.若用化學(xué)藥物抑制癌細(xì)胞的DNA復(fù)制，則會(huì)使細(xì)胞停留在分裂間期√評(píng)價(jià)任務(wù)二“一母生九子，九子各不同”是基因突變導(dǎo)致的嗎？為什么不是基因突變具有低頻性任務(wù)三、基因重組任務(wù)三、基因重組閱讀課本84頁，回答下列問題：1.基因重組的概念？種類？發(fā)生的時(shí)期？2.基因重組的結(jié)果？3.基因重組意義？4.基因重組應(yīng)用？同源染色體分離，非同源染色體自由組合四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體互換②互換型：減數(shù)分裂Ⅰ前期聯(lián)會(huì)時(shí)①自由組合型：減數(shù)分裂Ⅰ后期類型1.基因重組的概念？種類？發(fā)生的時(shí)期？知識(shí)拓展肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細(xì)菌X基因吸附在R型細(xì)菌表面X基因進(jìn)入R型細(xì)菌重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌類型3：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化型基因重組的類型：類型4：基因工程重組型目的基因經(jīng)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因發(fā)生重組考點(diǎn)二

基因重組知識(shí)拓展基因重組的類型：任務(wù)三、基因重組閱讀課本84頁，回答下列問題：1.基因重組的概念？種類？發(fā)生的時(shí)期？2.基因重組的結(jié)果？3.基因重組意義？4.基因重組應(yīng)用？狹義：自由組合和互換廣義：自由組合、互換、轉(zhuǎn)化、基因工程。①只產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因②只出現(xiàn)原有性狀的重新組合，不會(huì)出現(xiàn)新的性狀。①基因重組是生物變異的來源之一②是生物多樣性的原因之一③對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。雜交育種基因重組的應(yīng)用：雜交育種概念：雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過不停地選擇和培育，獲得新品種的方法。（課本13頁）資料1：袁隆平的雜交水稻高桿(D)對(duì)矮桿(d)是顯性，抗病(T)對(duì)不抗病(t)是顯性。高桿抗病水稻和矮桿不抗病水稻雜交出優(yōu)良性狀的步驟？

操作簡單，目的性強(qiáng)。集不同品種的優(yōu)良性狀于一身。不足：

育種年限長，過程繁瑣。只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。優(yōu)點(diǎn)：過程：雜交→F1→自交→F2，篩選，連續(xù)自交，篩選下列過程存在基因重組的是(

)A

AB

C

D

評(píng)價(jià)任務(wù)三基因突變和基因重組的比較重組類型基因突變基因重組實(shí)質(zhì)

發(fā)生改變，產(chǎn)生新的

.控制不同性狀的基因

.時(shí)間主要發(fā)生在細(xì)胞的分裂

期（

時(shí)）主要在減數(shù)第一次分裂

前

期（

時(shí)期）和

期可能性可能性

，突變頻率

.普遍發(fā)生在

過程中，產(chǎn)生變異

，是生物多樣性的重要原因適用范圍

生物都可發(fā)生，包括

，具有

性自然條件下，發(fā)生在

的過程中基因結(jié)構(gòu)基因重新組合間DNA分子復(fù)制后小低有性生殖多所有病毒普遍有性生殖四分體重組類型基因突變基因重組結(jié)果產(chǎn)生新的

.產(chǎn)生新的

.意義是變異的

來源，為

.提供最初的原始材料是形成生物多樣性的

原因之一，加快了

的速度應(yīng)用

育種，培育

.

育種，集中優(yōu)良性狀聯(lián)系①都使生物產(chǎn)生

的變異；②在長期進(jìn)化過程中，通過基因

產(chǎn)生新基因，為基因

提供了大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的

；③二者均可能產(chǎn)生新的

型基因基因型根本生物進(jìn)化重要進(jìn)化誘變新品種雜交可遺傳突變重組基礎(chǔ)表現(xiàn)基因突變和基因重組的比較2.(2024·長沙模擬)科研人員對(duì)水稻細(xì)胞核中一個(gè)DNA片段進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其上有三個(gè)片段：基因A、基因b和基因間的片段M，現(xiàn)將某外來DNA片段(m)插入該DNA片段。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若m為有效片段(有遺傳效應(yīng))且插入M片段中，則發(fā)生基因重組B.若堿基替換發(fā)生在基因b中，則屬于基因突變C.基因A和基因b所攜帶的遺傳信息不可能同時(shí)得到執(zhí)行D.若m為無效片段(無遺傳效應(yīng))且插入基因A中，則發(fā)生基因突變C評(píng)價(jià)任務(wù)三

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)圖回答問題：(1)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？圖1細(xì)胞處于有絲分裂后期；圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是基因突變。任務(wù)四、姐妹染色單體含有等位基因的分析

(2)圖2細(xì)胞的名稱是什么？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？圖2細(xì)胞的名稱是次級(jí)精母細(xì)胞或極體；圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是基因突變或基因重組。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)圖回答問題：任務(wù)四、姐妹染色單體含有等位基因的分析

(3)