基因突變和基因重組高三一輪復習

1、第五章第五章 基因突變和基因突變和其他變異其他變異考綱考點考試說明考試說明等級要求等級要求基因重組及其意義基因重組及其意義B基因突變的特征和原因基因突變的特征和原因B染色體結構變異和數目變異染色體結構變異和數目變異 B近五年高考關于本章的考察情況：200916考查染色體變異的知識，考查染色體變異的知識，26考查變異與育種。考查變異與育種。20106考查生物變異，考查生物變異，20114考查生物變異，考查生物變異，11考查細胞變異并識圖考查細胞變異并識圖20128考查染色體變異考查染色體變異14考查染色體變異考查染色體變異201325考查變異與育種知識考查變異與育種知識命題趨勢 在每年的生物高考

2、題都有出現，且主要集中在生物變異類型的識別，應用等知識點。生物變異內容的考試形式有選擇題和非選擇題，在非選擇題中常與育種進化等知識點結合在一起考查，建議要理解生物變異的類型，生物變異的本質和特點，熟悉生物變異與生物性狀，生物變異與生物進化，生物變異與育種等知識點的聯系。第一講 基因突變，基因重組，染色體變異 學習目標 1.概述基因突變的概念，意義，解釋基因突變的原因，舉例說明基因突變的特征 2.簡述基因重組的概念，舉例說出基因重組的現象和意義 3.簡述基因重組和基因突變的差異 4.簡述染色體結構變異的類型，舉例說出染色體結構變異和染色體數目變異的含義實例：實例：鐮鐮刀型細胞貧血癥病因圖解如下：

3、異常 纈氨酸考點1基因突變直接原因直接原因根本原因根本原因1概念DNA分子中發(fā)生堿基對的_、_或_而引起的基因結構的改變替換 增添 缺失 替換替換增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 正?；蚱握；蚱?.基因突變的類型3基因突變的原因、特點、時間和意基因突變的原因、特點、時間和意義義特特 點點(1)_：在生物界中普遍存在：在生物界中普遍存在(2)_：生物

4、個體發(fā)育的任何時期和部位：生物個體發(fā)育的任何時期和部位(3)_：突變頻率很低：突變頻率很低(4)_：可以產生一個以上的：可以產生一個以上的等位基因等位基因(5) ：一般是有害的，少數有利：一般是有害的，少數有利原原因因內內因因DNA分子復制發(fā)生差錯，分子復制發(fā)生差錯，DNA堿基組成堿基組成發(fā)生改變發(fā)生改變外外因因某些誘變因素：某些誘變因素：_、_和和生物因素生物因素物理因素 化學因素 普遍性 隨機性 低頻性 不定向和可逆性性 多害少利性 發(fā)生時發(fā)生時間間通常發(fā)生在通常發(fā)生在DNA復制時，如有絲分裂復制時，如有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期間期和減數第一次分裂前的間期意意 義義(1) 產生的

5、途徑；產生的途徑；(2) 的根本來源；的根本來源；(3)生物進化的原始材料生物進化的原始材料議一議：議一議：基基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復制時？復制時？答案：答案：在在DNA復制時，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈復制時，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈DNA，這，這時時DNA的穩(wěn)定性會大大下降，極易受到外界因素干擾使原來的堿的穩(wěn)定性會大大下降，極易受到外界因素干擾使原來的堿基序列發(fā)生變化，導致基因發(fā)生突變?；蛄邪l(fā)生變化，導致基因發(fā)生突變。新基因 生物變異 易錯點1基因突變就是“DNA中堿基對的增添、缺失、改變”點撥基因突變DNA中堿基對的增添、缺失、改變基因是有遺傳效應的DN

6、A片段，不具有遺傳效應的DNA片段也可發(fā)生堿基對的改變。有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質是RNA、RNA中堿基的增添、缺失、改變引起病毒性狀變異，廣義上也稱基因突變。基因突變的三個易錯點基因突變的三個易錯點 易錯點2基因突變只發(fā)生在分裂間期（基因突變具有隨機性）點撥：引起基因突變的因素分為外部因素和內部因素。外部因素對DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個時期都有；另外，外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列，并不是通過DNA的復制來改變堿基對，所以基因突變不只發(fā)生在間期。 易錯點3將基因突變的結果“產生新基因”與“產生等位基因”混淆點撥：不同生物的基因組組成不同，病毒和原核細胞的基

7、因組結構簡單，基因數目少，而且一般是單個存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突變可產生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產生的是一個新基因。 一、一、圖解圖解引起引起基因基因突變突變的因的因素及素及其作其作用機用機理理【疑難剖析疑難剖析】2.基因突變對生物的影響基因突變對生物的影響堿基對堿基對 影響范圍影響范圍對氨基酸的影響對氨基酸的影響替替 換換增增 添添缺缺 失失 思考：基因突變不一定導致生物性狀改變的原因思考：基因突變不一定導致生物性狀改變的原因(1)突突變部位可能在非編碼部位(內含子和非編碼區(qū))。(2)基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。(3)基因突變若為隱

8、性突變，如AAAa，也不會導致性狀的改變。小只改變1個氨基酸或不改變大不影響插入位置前的序列，只影響插入位置后的序列大不影響缺失位置前的序列，只影響缺失位置后的序列類型及判定方法類型及判定方法(1)顯性突變：aaAa(當代表現)。(2)隱性突變：AAAa(當代不表現，一旦表現即為純合體)。(3)判定方法：選取突變體與其他已知未突變體雜交，據子代性狀表現判斷。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷?；蛲蛔兊睦π曰蛲蛔兊睦π曰蛲蛔円鸬淖儺惒⒉皇浅擞泻褪怯欣煞譃槿N情況：即有利、有害和對生物既無利也無害(中性)。自然選擇淘汰有害變異，保留有利和中性變異。 注意：注意：基因突變是

9、基因突變是DNADNA分子水平上基因內部堿基對種類和數目的分子水平上基因內部堿基對種類和數目的改變，基因的數目和位置并未改變。改變，基因的數目和位置并未改變。 【例1】在一個種群中發(fā)現兩種突變性狀，其中一個性狀無論繁殖幾代都不變，而另一突變性狀自交繁殖到第三代又有37.5的性狀回復到原有性狀，以上突變分別屬于 （ ） A 顯性突變和隱性突變 B 隱性突變和顯性突變 C 人工誘變和染色體變異 D 都是顯性突變或者都是隱性突變 1.(20111.(2011安徽理綜，安徽理綜，4)4)人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的很強的攝碘攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素能力。臨

10、床上常用小劑量的放射性同位素131131I I治療某些甲狀腺疾病治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的，但大劑量的131131I I對人體會對人體會產生有害影響。積聚在細胞內的產生有害影響。積聚在細胞內的131131I I可能直接可能直接( () )。A A插入插入DNADNA分子引起插入點后的堿基序列改變分子引起插入點后的堿基序列改變B B替換替換DNADNA分子中的某一堿基引起基因突變分子中的某一堿基引起基因突變C C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結構變異造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結構變異D D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代給下一代基因

11、突變基因突變 C2.（2012.北京海淀區(qū)期末）如果某基因的中部替換了一個核苷酸對，不可能的后果是（ ） A無法形成翻譯產物 B翻譯在替換位置終止 C翻譯的蛋白質相對分子質量減小 D翻譯的蛋白質完全正常1概念概念生物體進行生物體進行_的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合2類型類型( (1) ) 的的非等位基因的自由組合非等位基因的自由組合 (2)(2)減數分裂四分體時期減數分裂四分體時期 的等位基因有時會隨著的等位基因有時會隨著 的交叉互換的交叉互換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組 3意義：意義：有性生殖 非同源染

12、色體上 同源染色體上 非姐妹染色單體 可產生新的基因型、表現型，是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義?？键c2 基因重組細菌轉化基因工程中的基因工程中的DNADNA重組技術重組技術非同源染色體上的非等位基因的自由組合非同源染色體上的非等位基因的自由組合同 源 染 色 體 上 等 位 基 因 間 的 交 叉 互 換同 源 染 色 體 上 等 位 基 因 間 的 交 叉 互 換【難點剖析難點剖析】1.1.高中生物教材中涉及的基因重組的來源高中生物教材中涉及的基因重組的來源 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質本質原因原因時間時間條件條件意義意義可能性可能性產生新的產生新的基因基因產生

13、新的產生新的基因型基因型堿基對的堿基對的增添、增添、缺失、改變缺失、改變基因基因自由組合自由組合；基因基因交叉互換交叉互換等等間期間期DNADNA復制復制時時減數第一次分裂減數第一次分裂變異的根本來源；變異的根本來源；進化的原材料進化的原材料生物變異來源之一生物變異來源之一生物多樣性重要原因生物多樣性重要原因低頻但普遍低頻但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍2.基因突變和基因重組的區(qū)別和聯系外界條件的劇變和內部外界條件的劇變和內部因素的相互作用因素的相互作用不同個體之間的雜交，不同個體之間的雜交，有性生殖過程中減數分有性生殖過程中減數分裂裂實例實例意義意義類型類型聯系聯系（1）都是可以遺傳變異的

14、來源：）都是可以遺傳變異的來源：病毒和原核生物可以遺傳變異的來源病毒和原核生物可以遺傳變異的來源基因突變基因突變真核生物可以遺傳變異的來源真核生物可以遺傳變異的來源a（無性生殖）來源：基因突變和染色體變異（無性生殖）來源：基因突變和染色體變異b（有性生殖）來源：基因突變，基因重組和染色（有性生殖）來源：基因突變，基因重組和染色體變異體變異（2）基因突變產生新基因，為基因重組提）基因突變產生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因供大量可供自由組合的新基因（3）均產生新的基）均產生新的基因型，但不一定產生新的表現型。因型，但不一定產生新的表現型。人類鐮刀型細胞貧血癥豌豆雜交，果蠅雜交提高突

15、變頻率，加速育種進程產生優(yōu)良品種自然突變和人工誘變非同源非等位基因，基因交叉互換，外源基因的插入判一判判一判1基基因突變是由于DNA片段的增添、缺失和替換引起的基因結構的改變()2基因突變一定會引起基因結構的改變，但不一定會引起生物性狀的改變()3基因突變一定是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代()4若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變()5基因突變的利害性主要取決于生物生存的環(huán)境，在某一環(huán)境中可能是有利的，而在另一環(huán)境中可能是有害的()6生殖細胞突變可傳給后代，產生新性狀出現死胎、畸形胎等先天性疾病均有可能()7體細胞突變一般不傳代，但往往給突變的個體帶來傷害()。8.8.下面描述的生物變異

16、屬于可遺傳的變異且生物界各種生物都有可能產生的是( () )長在邊際的玉米比田中心的玉米粗壯產量高流感病毒有幾百個變種，且新亞種不斷產生“R R型活菌加熱殺死的S S型菌”后代產生S S型活菌果蠅的白眼豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒人類的紅綠色盲人類的鐮刀型細胞貧血癥貓叫綜合征高山草甸多倍體植物居多A A B BC C D DC替換替換增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G A T C C G CT A G G C G C C G C G G C

17、 G 正?；蚱握；蚱?.基因突變的類型 易錯點2基因突變只發(fā)生在分裂間期（基因突變具有隨機性）點撥：引起基因突變的因素分為外部因素和內部因素。外部因素對DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個時期都有；另外，外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列，并不是通過DNA的復制來改變堿基對，所以基因突變不只發(fā)生在間期。類型及判定方法類型及判定方法(1)顯性突變：aaAa(當代表現)。(2)隱性突變：AAAa(當代不表現，一旦表現即為純合體)。(3)判定方法：選取突變體與其他已知未突變體雜交，據子代性狀表現判斷。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷?；蛲蛔兊睦π曰蛲蛔兊睦π曰?/p>

18、突變引起的變異并不是除了有害就是有利，可分為三種情況：即有利、有害和對生物既無利也無害(中性)。自然選擇淘汰有害變異，保留有利和中性變異。 注意：注意：基因突變是基因突變是DNADNA分子水平上基因內部堿基對種類和數目的分子水平上基因內部堿基對種類和數目的改變，基因的數目和位置并未改變。改變，基因的數目和位置并未改變。1概念概念生物體進行生物體進行_的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合2類型類型( (1) ) 的的非等位基因的自由組合非等位基因的自由組合 (2)(2)減數分裂四分體時期減數分裂四分體時期 的等位基因有時會隨著的等位基因有時會隨著 的交叉互換的交叉互換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組 3意義：意義：有性生殖 非同源染色體上 同源染色體上 非姐妹染色單體 可產生新的基因型、表現型，是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。考點2 基因重組實例實例意義意義類型類型聯系聯系（1）都是可以遺傳變異的來源：）都是可以遺傳變異的來源：病毒和原核生物可以遺傳變異的來源病毒和原核生物可以遺傳變異的來源基因突變基因突變真核生物可以遺傳變異的來源真核生物可以遺傳變異的來源a（無性生殖）來源：基因突變和