2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 基因突變 課件（43張）

第1節(jié)第1課時(shí)基因突變課標(biāo)內(nèi)容(1)概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引起基因中堿基序列的改變。(2)概述基因突變產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)和意義。自主梳理1Addatitlehere合作探究2Addatitlehere課堂小結(jié)3Addatitlehere隨堂檢測(cè)4Addatitlehere1.鐮狀細(xì)胞貧血的原因(1)直接原因：血紅蛋白分子中________被________替換。(2)根本原因：控制血紅蛋白合成的基因中堿基對(duì)________被替換為_(kāi)_______。鐮狀細(xì)胞貧血是基因中的____________改變引起的一種遺傳病，是基因通過(guò)控制________的結(jié)構(gòu)______控制生物性狀的典例。谷氨酸纈氨酸A－TT－A一個(gè)堿基對(duì)蛋白質(zhì)直接現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用(1)突變后的血紅蛋白基因中堿基的排列順序是否發(fā)生了變化？提示：是。(2)用顯微鏡能否觀察到紅細(xì)胞形狀的變化？____

(填“能”或“否”)。用顯微鏡能否觀察到堿基的替換？____

(填“能”或“否”)。能否2.基因突變的概念和對(duì)后代性狀的影響(1)基因突變的概念：DNA分子堿基的替換、增添或缺失基因堿基序列的改變(2)基因突變對(duì)后代和性狀的影響：①若發(fā)生在______中，將遵循__________傳遞給后代。②若發(fā)生在________中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變，可以通過(guò)__________遺傳。配子遺傳規(guī)律體細(xì)胞無(wú)性生殖現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用(1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失一定會(huì)引起基因突變嗎？為什么？提示：不一定。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而非任意片段。(2)基因突變后，基因的種類是否改變？提示：是。1.原因DNA復(fù)制2.特點(diǎn)隨機(jī)性等位基因低頻性很低有害的3.意義(1)產(chǎn)生________的途徑。(2)生物變異的__________。(3)為生物的進(jìn)化提供了豐富的________。新基因根本來(lái)源原材料(1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，就是基因突變。(

)提示：基因突變是指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)基因突變改變了基因的數(shù)量和位置。(

)提示：基因突變引起基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,但不會(huì)改變基因的數(shù)量和位置。(3)基因突變的結(jié)果一定是產(chǎn)生等位基因。(

)提示：原核生物沒(méi)有染色體，不存在等位基因，故在原核細(xì)胞中發(fā)生的基因突變不能說(shuō)產(chǎn)生了等位基因，并且基因突變后遺傳信息不一定改變，可能還是原來(lái)的基因?！痢痢?4)基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不可見(jiàn)。(

)(5)一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性。(

)提示：不定向性。√×情境探疑如圖表示基因突變的幾種類型，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)右述三種方式中，堿基對(duì)分別發(fā)生了怎樣的變化？上述突變能否在光學(xué)顯微鏡下觀察到？提示：方式1為堿基對(duì)的增添，方式2為堿基對(duì)的替換，方式3為堿基對(duì)的缺失。均不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到。情境探疑(2)上述三種方式的堿基對(duì)變化中，哪種變化對(duì)生物體性狀的影響程度相對(duì)要小一些？為什么？提示：方式2。發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，一般只改變一個(gè)氨基酸或不改變氨基酸；而發(fā)生堿基對(duì)的增添或缺失，影響插入或缺失位置后的序列對(duì)應(yīng)的多個(gè)氨基酸。情境探疑(3)有人認(rèn)為，基因突變并不一定會(huì)導(dǎo)致生物體的性狀發(fā)生改變，你是否同意其觀點(diǎn)？請(qǐng)闡述你的理由。提示：認(rèn)同。理由是：①由于密碼子的簡(jiǎn)并，基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的可能是同一種氨基酸；②基因突變?yōu)殡[性突變，如AA突變?yōu)锳a；③個(gè)別氨基酸的改變，不影響蛋白質(zhì)的功能；④基因突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，等等。情境探疑(4)基因突變易發(fā)生在什么時(shí)期？為什么易發(fā)生在該時(shí)期？提示：基因突變易發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期。因?yàn)镈NA復(fù)制時(shí)，先解旋為單鏈，單鏈DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大降低，極易受到外界因素的干擾而發(fā)生堿基的改變。(1)基因突變對(duì)性狀的影響歸納提升(2)基因突變能改變生物體性狀歸納提升(3)基因突變未引起生物體性狀改變歸納提升例1

在某白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)紅花的豌豆植株，推測(cè)該紅花表型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中(

) A.花色基因的堿基組成

C.細(xì)胞的DNA含量 D.細(xì)胞的RNA含量B.花色基因的堿基序列典例應(yīng)用解析基因突變不改變花色基因的堿基組成，基因中均含有A、T、C、G四種堿基，A錯(cuò)誤；基因突變是堿基的替換、增添或缺失，其結(jié)果是基因的堿基序列發(fā)生改變，B正確；基因突變不會(huì)改變細(xì)胞中DNA分子的含量，C錯(cuò)誤；細(xì)胞中RNA的含量與細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成功能強(qiáng)弱有關(guān)，D錯(cuò)誤。典例應(yīng)用例2

原核生物某基因原有213對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為210對(duì)堿基(未涉及終止密碼子改變)，它指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)分子與原蛋白質(zhì)相比，差異可能為(

) A.少一個(gè)氨基酸，氨基酸順序不變 B.少一個(gè)氨基酸，氨基酸順序改變 C.氨基酸數(shù)目不變，但順序改變

D.A、B都有可能典例應(yīng)用解析突變后少了三個(gè)堿基對(duì)，氨基酸數(shù)比原來(lái)少1個(gè)；若少的三個(gè)堿基對(duì)正好控制著原蛋白質(zhì)的一個(gè)氨基酸，則少一個(gè)氨基酸，其余氨基酸順序不變；若減少的三個(gè)堿基對(duì)正好對(duì)應(yīng)著兩個(gè)密碼子中的堿基，則在減少一個(gè)氨基酸的基礎(chǔ)上，缺失部位后氨基酸順序也會(huì)改變；若減少的不是三個(gè)連續(xù)的堿基對(duì)，則對(duì)氨基酸的種類和順序影響將更大。

典例應(yīng)用學(xué)霸感悟基因突變的“一定”和“不一定”(1)基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變,即基因中堿基排列順序一定發(fā)生改變。

但DNA中基因的數(shù)量和位置不變(2)基因突變不一定會(huì)引起生物體性狀的改變。(3)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基因數(shù)目少，而且一般是單個(gè)存在的，不存在等位基因。(4)基因突變不一定都能遺傳給后代。①基因突變?nèi)绻l(fā)生在體細(xì)胞中,一般不遺傳,但有些植物可以通過(guò)無(wú)性生殖遺傳。②如果發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。

情境探疑1.如圖中的基因A可能突變?yōu)閍1、a2或a3，A、a1、a2、a3之間也可以相互突變?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基因A、a1、a2、a3在染色體上的位置是否相同？它們能相互看作等位基因嗎？提示：基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，基因在染色體上的位置并沒(méi)有改變，因此它們的位置相同，互為等位基因。(2)圖示過(guò)程體現(xiàn)了基因突變的哪些特點(diǎn)？提示：體現(xiàn)了基因突變是不定向的。情境探疑2.分析并回答下列有關(guān)基因突變特點(diǎn)的問(wèn)題：(1)白眼果蠅、白色皮毛牛犢、短腿的安康羊、白化苗、白化病等的產(chǎn)生都源于基因突變，由此你能歸納出基因突變的特點(diǎn)嗎？提示：基因突變具有普遍性，在生物界中普遍存在。(2)基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？這又體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？提示：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生基因突變。體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性。例3

誘發(fā)基因突變的因素可以分為物理因素、化學(xué)因素和生物因素，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.亞硝酸鹽攝入過(guò)量使人體發(fā)生基因突變，屬于物理因素的作用B.紫外線照射使大豆發(fā)生基因突變，屬于化學(xué)因素的作用C.堿基類似物處理使西瓜幼苗發(fā)生變異，屬于物理因素的作用D.乙肝病毒感染使人體發(fā)生基因突變，屬于生物因素的作用典例應(yīng)用解析亞硝酸鹽屬于化學(xué)因素，A錯(cuò)誤；紫外線屬于物理因素，B錯(cuò)誤；堿基類似物屬于化學(xué)因素，C錯(cuò)誤；乙肝病毒屬于生物因素，D正確。典例應(yīng)用典例應(yīng)用例4

下列有關(guān)基因突變的原因和特點(diǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是(

) A.用射線處理萌發(fā)的種子可大大提高基因突變的頻率

C.無(wú)論是自發(fā)突變還是誘發(fā)突變，其實(shí)質(zhì)都是改變了基因中的遺傳信息 D.雖然基因突變具有低頻性，但如果種群內(nèi)的個(gè)體很多，也會(huì)產(chǎn)生較多的基因突變B.基因突變的方向與生物所處的環(huán)境有明確的因果關(guān)系解析基因突變具有不定向性，與生物所處環(huán)境之間沒(méi)有明確的因果關(guān)系，B錯(cuò)誤。典例應(yīng)用例5（多選）下列有關(guān)基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.在沒(méi)有誘變因子的情況下，基因突變不會(huì)發(fā)生C.基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑和生物變異的根本來(lái)源D.基因突變可使生物體獲得新的生存空間B.基因突變可發(fā)生在任意生物體內(nèi)，體現(xiàn)了其隨機(jī)性典例應(yīng)用解析基因突變可以自發(fā)產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；基因突變可發(fā)生在任意生物體內(nèi)，體現(xiàn)了其普遍性，B錯(cuò)誤；基因突變可使生物體獲得新性狀，適應(yīng)多變的環(huán)境進(jìn)而獲得新的生存空間，D正確。典例應(yīng)用思維導(dǎo)圖晨讀必背1.基因突變有堿基的替換、增添和缺失三種方式。2.基因突變會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物體性狀的改變。3.誘發(fā)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性及低頻性等特點(diǎn)。4.基因突變是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料。1.(2023·十校聯(lián)盟學(xué)考模擬)小鼠毛色的基因有A＋(灰色)、AY(黃色)、a(黑色)等，它們是染色體上某一位置的基因突變成的等位基因。下列敘述正確的是(

)A.亞硝酸可導(dǎo)致基因定向突變C.DNA上堿基發(fā)生改變一定屬于基因突變D.該現(xiàn)象體現(xiàn)了基因突變具有普遍性B.基因突變一定會(huì)引起堿基序列改變解析基因突變是不定向的，A錯(cuò)誤；基因內(nèi)部堿基對(duì)的增添、缺失或替換，稱為基因突變，因此基因突變一定會(huì)引起堿基排列順序的改變，B正確；DNA上堿基發(fā)生改變?nèi)绻窗l(fā)生在基因內(nèi)部就不屬于基因突變，C錯(cuò)誤；該現(xiàn)象未能體現(xiàn)基因突變的普遍性，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，D錯(cuò)誤。2.(2023·江蘇無(wú)錫高一期末)動(dòng)態(tài)突變是指基因中的3個(gè)相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產(chǎn)生的變異，這類變異會(huì)導(dǎo)致人類的多種疾病，且重復(fù)拷貝數(shù)越多，病情越嚴(yán)重。下列關(guān)于動(dòng)態(tài)突變的推斷，正確的是(

)A.可借助高倍顯微鏡進(jìn)行觀察B.只發(fā)生在有絲分裂前的間期C.會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)量有所增加D.突變基因的翻譯產(chǎn)物中某個(gè)氨基酸重復(fù)出現(xiàn)解析動(dòng)態(tài)突變的本質(zhì)是基因突變，而基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下觀察不到，A錯(cuò)誤；基因突變?cè)谧匀唤缰衅毡榇嬖?，可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，B錯(cuò)誤；基因突變會(huì)導(dǎo)致基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而基因的數(shù)量不發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；該動(dòng)態(tài)突變是3個(gè)相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產(chǎn)生的變異，會(huì)導(dǎo)致其翻譯的產(chǎn)物中某個(gè)氨基酸重復(fù)出現(xiàn)，D正確。3.下列實(shí)例中最可能發(fā)生了基因突變的是(

)A.玉米種植的密度過(guò)高導(dǎo)致產(chǎn)量降低B.孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中，子一代都是高莖的，子二代出現(xiàn)矮莖的D.雜合黃色圓粒豌豆自交，后代出現(xiàn)綠色皺粒豌豆C.純種白色山羊雜交，后代出現(xiàn)黑色山羊解析玉米種植的密度過(guò)高導(dǎo)致產(chǎn)量降低，是由環(huán)境因素引起的，A不符合題意；孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中，子一代都是高莖的，子二代出現(xiàn)矮莖的，是等位遺傳因子分離的結(jié)果，B不符合題意；純種白色山羊雜交，后代出現(xiàn)黑色山羊，可能是基因突變的結(jié)果，C符合題意；雜合黃色圓粒豌豆自交，后代出現(xiàn)綠色皺粒豌豆，是基因重組的結(jié)果，D不符合題意。4.下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是(

)A.堿基缺失引起的基因突變都會(huì)導(dǎo)致合成的肽鏈縮短B.基因突變的不定向性是指基因突變可發(fā)生在DNA分子的任何區(qū)域D.誘發(fā)基因突變的因素只有物理因素和化學(xué)因素C.在沒(méi)有誘發(fā)因素的作用時(shí)，基因突變也會(huì)自發(fā)產(chǎn)生解析堿基缺失引起的基因突變可能會(huì)導(dǎo)致mRNA上的終止密碼子延后出現(xiàn)，從而導(dǎo)致合成的肽鏈延長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；基因突變的不定向性是指一個(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，B錯(cuò)誤；在沒(méi)有外來(lái)因素的影響時(shí)，基因突變也會(huì)由于DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等原因自發(fā)產(chǎn)生，C正確；誘發(fā)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素、生物因素等，D錯(cuò)誤。5.（多選）如圖為某細(xì)胞一個(gè)DNA分子中a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉腔蚱巍Ｏ铝杏嘘P(guān)敘述正確的是(

)B.Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基的增添、缺失或替換，但不屬于基因突變A.基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性C.一個(gè)細(xì)胞周