5.1基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版（2019）必修2

1.基因通过其表达产物---_______来控制形状；2.基因可以通过控制_________来控制_________，进而控制生物体的性状；基因还可以通过控制____________来直接控制生物体的性状；3.同一生物体中不同类型的细胞，基因都是______的，而形态、结构和功能却各不相同，本质是_________________。温

故

而

知

新酶的合成代谢过程蛋白质的结构蛋白质相同基因的选择性表达1.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。下列有关叙述错误的是（

）A．DNA甲基化修饰一般可以遗传给后代B．表观遗传现象发生时，基因的碱基序列没有改变C．柳穿鱼花的形态结构改变是Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化所致D．某基因发生了甲基化，该基因所控制的性状仍不变D2.同卵双胞胎兄弟，因为表观遗传的缘故，表型出现了微小差异，产生这种差异的原因不可能是（

）A．基因的碱基序列发生了改变B．基因的部分碱基发生了甲基化C．染色体的组蛋白发生了甲基化D．染色体的组蛋白发生了乙酰化A3.柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关，若该基因部分碱基发生了甲基化修饰（如下图所示），会对其表型产生影响。下列叙述正确的是（

）A．DNA甲基化引起的表型变化不可遗传

B．DNA甲基化可导致相同基因型的柳穿鱼表型不同C．DNA甲基化导致mRNA中的信息无法被翻译

D．DNA甲基化改变了DNA碱基序列B4.基因与基因、基因与基因的表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。下列叙述错误的是（

）A．同一个体神经细胞和肌肉细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达B．囊性纤维病说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状C．表观遗传能够使生物在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的变异D．表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老过程中B5.图示花青素的合成与牵牛花颜色变化的路径，下列相关叙述错误的是（）A．牵牛花的颜色至少由3对等位基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程C．基因①不表达将导致基因②和基因③也不表达D．基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系C变异现象基因突变5.1基因突变和基因重组问题情境

一天，诊所来了一位病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血患者。1.我得病的病因？2.这个病会传给孩子吗？3.若传给孩子，孩子一定患病？4.若没有传给孩子，孩子一定不患病？5.若孩子发生基因突变，就一定患病？6.如何避免孩子基因突变？7.基因突变有什么特点？患者提问：检查患者的血细胞检查结果镰状细胞`贫血镰状红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡；镰状细胞也可能粘附在血管壁上，造成堵塞，从而减慢或停止血液流动。异常（镰状）红细胞正常红细胞任务1：阅读课本P80-P81，完成P81的思考·讨论1.图5-2中氨基酸发生了什么变化？2.研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。P81问题探讨图示镰状细胞贫血病因的图解，请你完成图解。3.如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？一、基因突变的实例1——镰状细胞贫血症肽链上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常碱基序列片段（mRNA）异常碱基序列片段（mRNA）基因中碱基对增添或缺失同样有可能导致蛋白质结构的改变，从而引起性状的改变。皱粒豌豆的形成机制囊性纤维化病因GGmRNACTCAGG（DNA）GGCCGG谷氨酸缬氨酸链状细胞贫血病因图解：AUAT氨基酸蛋白质（根本原因）（直接原因）正常异常模板链非模板链编码血红蛋白的基因的碱基对发生替换肽链上的谷氨酸被缬氨酸取代。一、基因突变的实例1——镰状细胞贫血症DNA分子中发生碱基的_______、______或_____，而引起的基因_________的改变，叫作基因突变。替换增添缺失碱基序列增添缺失替换AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGCAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸原来的mRNA：A缬氨酸谷氨酰胺脯氨酸天冬氨酸丝氨酸终止GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC插入①插入一个碱基对后的mRNAA缬氨酸G谷氨酰胺丙氨酸终止GUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC②插入二个碱基对后的mRNAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸原来的mRNA：A缬氨酸G谷氨酰胺缬氨酸U亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸CCUGAAAAAGGGGGUUCCCGUGCA③插入三个碱基对后的mRNAGUGCACCUGAAAAAGGGGGUUCCC缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸原来的mRNA：思考：碱基对的三种方式改变对性状的影响相同吗？

正常基因片段基因突变类型影响范围对多肽链的影响小只改变1个氨基酸或不改变（考虑密码子的简并性）缺失前氨基酸序列不变,缺失后氨基酸序列发生变化大大插入前氨基酸序列不变,插入后氨基酸序列发生变化基因突变遗传的分析：（1）基因突变若发生在

中，将遵循

传递给后代；（2）若发生在

中，一般

遗传，但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过

遗传。镰状细胞贫血这种疾病能否遗传？怎样遗传？遗传规律配子体细胞不能无性生殖能遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。

结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，结肠癌会向多个内脏器官、组织侵犯，对患者身体造成较为严重的损伤。结肠癌致死几率较高抑癌基因Ⅰ突变原癌基因突变抑癌基因Ⅱ突变抑癌基因Ⅲ突变癌癌细胞转移——细胞的癌变任务2：阅读课本P82，完成思考·讨论一、基因突变的实例21.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？3.原癌基因或抑癌基因发生突变就会产生癌症吗？4.与正常细胞相比，癌细胞具有哪些明显的特点？正常结肠上皮细胞原癌基因和抑癌基因发生突变。癌症的发生并不是单一基因突变结果，而是多个基因突变的累计效应。原癌基因相应蛋白质活性过强突变或过量表达细胞癌变抑癌基因蛋白质活性减弱或失去活性突变表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的。表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：内因：相关基因的改变正常细胞是怎么转化成癌细胞的？原癌基因抑癌基因突变突变癌基因失去抑制作用不能控制（致癌因子的作用）不受控制，恶性增殖我突变了可不要怪我，谁叫你抽那么多烟！嘻~~不用怕，还有我呢！癌基因，我给你两个选择，是让我修复你，还是我干掉你整个细胞哼，这下抑癌基因你也突变了，看谁还能管得到我，嘻晕，兄弟，这下完了，看来我也帮不了你了，你好自为之吧，佛主保佑你~阿门！正常细胞癌细胞癌细胞的特点：①能够

；②

发生显著变化（呈球形）；③细胞膜上的

等物质

，细胞之间的

，易在体内

，等等。无限增殖形态结构糖蛋白减少黏着性显著降低分散和转移二、基因突变的原因及意义任务3：阅读课本P83，回答以下问题1.诱发基因突变的因素有哪些？基因突变可以自发产生吗？2.基因突变的特点？3.基因突变的意义？外因内因:

自发产生突变物理因素:

及其他辐射能损伤细胞内的DNA；化学因素:

类似物等能改变核酸的碱基；生物因素:某些

的遗传物质能影响宿主细胞DNA；提高突变频率1.基因突变的原因：DNA复制偶尔发生错误紫外线、X射线亚硝酸盐、碱基（如Rous肉瘤病毒）病毒（教材83页相关信息•诱变育种)①

：任何生物都会发生基因突变。②

：③

：一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因。④

：在自然状态下，基因突变的频率很低。2.基因突变的特点：普遍性随机性不定向性低频性发生时间：生物个体发育的任何时期发生部位：任何DNA分子的任何部位。AAAa同源染色体【例6】基因发生了突变也不一定引起生物性状的改变,下列证据不支持该观点的是(

)A.密码子具有简并性,同一种氨基酸可能具有多种密码子B.发生突变的部位不编码蛋白质

C.发生突变的基因在细胞中不表达D.隐性纯合子中一个基因突变成显性基因（金版131）D1.航天育种的生物学原理是什么？2.如何看待基因突变所造成的结果？基因突变问题探讨基因突变产生新的基因有害突变有利突变中性突变新性状不同的环境3.基因突变的意义：

①基因突变是

的途径。②基因突变是

,为生物的进化

。产生新基因生物变异的根本来源提供丰富的原材料1.白血病是一种常见的造血组织肿瘤性疾病，俗称“血癌”。引起白血病的内在因素是（）A．细胞癌变是细胞高度分化的结果B．长期受到电离辐射或X射线照射C．原癌基因和抑癌基因发生突变D．化疗是治疗癌症的方法之一C【巩固练习】2.结肠癌的发生发展是一个多步骤、多阶段及多基因参与的过程。下列叙述正确的是（

）A．结肠癌是由多个基因发生突变并累积导致的B．长期接触结肠癌患者的人细胞癌变概率增加C．癌细胞易扩散的原因是细胞膜上的糖蛋白增多D．抑癌基因的作用是维持细胞正常增殖和抑制凋亡A【巩固练习】抑制

促进3.航天育种利用太空中的特殊环境诱导作物种子基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育，最后得到优质高产的新品种。下列叙述错误的是（

）A．太空环境可提高小麦种子的突变率B．产生的新表型不一定能够稳定遗传C．发生变异的作物种子一定能获得预期的优良性状D．该育种方式能得到其他育种方式难以获得的罕见基因C【巩固练习】

（汕头市2023-2024期末）环状RNA（circRNA）是一类环状单链RNA。circRNA的部分功能如图。有研究表明，circRNA在很多肿瘤组织中异常表达，影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。研究人员通过实验探索circ-TAGLN（一种circRNA）在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。回答下列问题：(1)与DNA相比circRNA特有的碱基是_______（填中文名称）。尿嘧啶

（汕头市2023-2024期末）环状RNA（circRNA）是一类环状单链RNA。circRNA的部分功能如图。有研究表明，circRNA在很多肿瘤组织中异常表达，影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。研究人员通过实验探索circ-TAGLN（一种circRNA）在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。回答下列问题：(2)根图，circRNA可与U1小核糖核蛋白作用，再与_________结合，进而促进基因的转录；circRNA也可直接作为合成蛋白质的______，执行翻译功能。RNA聚合酶模板

(3)研究人员比较正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达情况，并将卵巢癌细胞随机分成实验组和对照组，实验组进行circ-TAGLN过度表达诱导处理，统计细胞的增殖数量和侵袭细胞数，结果如下图所示。如图①表明卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量_______（填“升高”或“降低”）。卵巢癌细胞过度表达circ-TAGLN后，癌细胞增殖和侵袭能力均被________。降低抑制“一母生九子，九子各不同”

通常是基因突变导致的吗？不是！知识过渡是什么原因？1.基因重组的概念2.类

型：3.发生时间：4.意义：5.基因重组能产生新基因吗？减数分裂Ⅰ后期三、基因重组任务4：阅读课本P84，回答以下问题不产生新基因，只产生新的基因型也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。减数分裂Ⅰ前期①非等位基因自由组合

②互换1、概念：在生物体进行

的过程中，控制

的重新组合。有性生殖不同性状的基因三、基因重组基因重组非同源染色体上的非等位基因自由组合（减数分裂Ⅰ后期）减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同的配子。基因重组在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。同源染色体的非姐妹染色单体互换（减数分裂Ⅰ前期）我国金鱼约有315个品种,都起源于野生鲫鱼蛋种金鱼狮头金鱼水泡眼金鱼草金鱼

与社会联系比较项目基因突变基因重组定义时期类型结果意义应用碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因碱基序列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前的间期DNA复制过程减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期自发突变、诱发突变自由组合、互换产生新的基因产生新的基因型生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料生物变异的来源之一诱变育种杂交育种比较、归纳基因突变和基因重组1.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变(

)2.基因突变改变了基因的数量和位置(

)3.病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变(

)4.正常人细胞中不存在原癌基因和抑癌基因(

)5.一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变，就一定产生了癌细胞(

)7.细胞癌变的根本原因是致癌因子的作用。(

)8.癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致其容易扩散和转移。(

)9.一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，这体现了基因突变的随机性(

)正误判断√

×

√

×