2017年高三一輪復(fù)習(xí)基因突變和基因重組

1、表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳?；蛑亟M染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）基因突變和基因重組纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸異?；蛲蛔兊膶?shí)例: 鐮刀型細(xì)胞貧血癥纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸正常 血紅蛋白分子的部分氨基酸順序正常異常CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì) 正常異常GUACATGTA突變GAA_原因_ 原因根本直接鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的 、 和 ，而引起的 的改變。 增添缺失替換基因結(jié)

2、構(gòu)1.概念：二、基因突變?cè)鎏砣笔鎿Q基因中堿基對(duì)的替換，可能導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的氨基酸改變，也可能不變。增添（缺失）1或2個(gè)堿基對(duì)，會(huì)導(dǎo)致mRNA上多個(gè)密碼子發(fā)生改變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中多個(gè)氨基酸發(fā)生改變。增添（缺失）3個(gè)堿基對(duì)，可能會(huì)導(dǎo)致mRNA上正好少一個(gè)密碼子，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中少一個(gè)氨基酸。缺失3個(gè)堿基對(duì)，對(duì)翻譯出的蛋白質(zhì)影響相對(duì)較小，可能是少了一個(gè)氨基酸，也可能是少了一個(gè)，變一個(gè)。2、基因突變產(chǎn)生的影響（1）基因突變對(duì)（多肽鏈）蛋白質(zhì)的影響（2）基因突變對(duì)性狀的影響a、改變性狀：b、不改變性狀： （3）基因突變對(duì)后代的影響原因突變部位：突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)密碼子簡(jiǎn)并性隱性突變突變細(xì)胞體細(xì)胞：生殖細(xì)胞：

3、一般不傳遞給后代遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代突變間接引起密碼子改變,最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變,影響生物性狀。3.基因突變發(fā)生的范圍 （1）真核生物（有絲分裂、減數(shù)分裂、無絲分裂) （2）原核生物（分裂生殖） （3）病毒（增殖）4、基因突變發(fā)生時(shí)間： （真核細(xì)胞） 主要在細(xì)胞分裂間期 （DNA復(fù)制時(shí)） （有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂間期）細(xì)胞發(fā)生基因突變的概率大小為： 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞 分裂旺盛的細(xì)胞 停止分裂的細(xì)胞5、基因突變的原因和作用機(jī)理：物理因素：如紫外線、X射線、及其他輻射等 （1）外因 ：作用機(jī)制：損傷細(xì)胞內(nèi)DNA化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物等生物因素：如某些病毒等作用機(jī)制：改變核酸堿基

4、（2）內(nèi)因： DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤，DNA堿基組成改變基因突變的機(jī)理圖解生物界中普遍存在普遍性個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位隨機(jī)性自然情況下突變頻率很低低頻性多數(shù)對(duì)生物有害多害少利性突變是不定向的不定向性6.基因突變的特點(diǎn)7、結(jié)果：基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因變成它的等位基因（Aa或aA）。題組一、二8、基因突變的類型（1）根據(jù)基因突變對(duì)表現(xiàn)型的影響，可將基因突變分為：（2）根據(jù)對(duì)性狀類型的影響，可將基因突變分為：判定方法：選取突變體與其他已知未突變體雜交，根據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷題組三（3）根據(jù)誘變時(shí)的狀態(tài)，可將基因突變分為：

5、題組四成功率低,有利個(gè)體往往不多需大量處理材料人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用誘變意義:是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微生物新類型的重要方法（2）優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，縮短育種周期大幅度改良某些性狀（3）缺點(diǎn): 物理方法：X射線、射線、紫外線、激光等 化學(xué)方法：亞硝酸、硫酸二乙酯等 （1）常用的方法： 可以產(chǎn)生新的基因，是生物變異的根本來源， 為生物的進(jìn)化提供了最初的原始材料， 形成生物多樣性的根本原因。9.基因突變的意義:探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法思路1.與原來類型在相同環(huán)境下種植，觀察變異性狀是否消失，若不消失則為可遺傳變異，反之則為不可遺傳變異。 2.設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定變異性狀的基因型

6、是否改變。變異個(gè)體自交（或與其他個(gè)體雜交）若此變異性狀再次出現(xiàn)若此變異性狀不再出現(xiàn)可遺傳變異不可遺傳變異某生物小組種植的純種高莖豌豆，自然狀態(tài)下卻出現(xiàn)了矮莖后代。小組成員有的認(rèn)為是基因突變的結(jié)果，有的認(rèn)為是環(huán)境引起的。為檢驗(yàn)是何種原因?qū)е掳o豌豆出現(xiàn)，該小組成員設(shè)計(jì)了如下幾種實(shí)驗(yàn)方案，其中最簡(jiǎn)便的方案是A.分析種子中基因序列B.將矮莖種子在良好的環(huán)境條件下種植（讓它們自交），再觀察后代的性狀表現(xiàn)C.將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)D.以上方案都不合理三、基因重組1、概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.2、類型: 基因的自由組合: 交叉互換:減數(shù)第

7、一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因的自由組合減數(shù)第一次分裂前期 ，同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換，導(dǎo)致其上的非等位基因重組同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AabBAaBbAabBAaBb非同源染色體上的 非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab基因重組的廣義理解：(1)基因工程也屬于控制不同性狀的基因重新組合，屬于非自然的基因重組，可以發(fā)生在不同種生物之間，能夠定向改變生物性狀。(2)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化也屬于基因重組。(3)基因重組產(chǎn)生了新的基因型，但未改變基因的“質(zhì)”和“量”。圖像示意重組類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因的重組人

8、為導(dǎo)致基因重組（DNA重組）發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期 減數(shù)第一次分裂后期體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生機(jī)制同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)過運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組3、意義:通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一.題組一思一思：性狀改變一定是基因突變引起的嗎？ 答案：不一定，可能是基因突變，也可能是基因重組、染色體變異或只由環(huán)境改變引起的。發(fā)生在體細(xì)胞的有絲分裂過程中的基因突變一

9、般隨個(gè)體死亡而消失，發(fā)生在生殖細(xì)基因的有絲分裂或減數(shù)分裂過程中的基因突變可以傳遞給后代?；蛲蛔兪荄NA分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變?；蛲蛔儼l(fā)生于所有生物中，一般發(fā)生于遺傳物質(zhì)的復(fù)制過程中。特別提醒：3.列表比較基因突變與基因重組的區(qū)別比較項(xiàng)目基因突變基因重組變異本質(zhì)發(fā)生時(shí)間適用范圍所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因 工程中的原核生物產(chǎn)生結(jié)果應(yīng)用人工誘變育種雜交育種、基因工程育種基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)谢虻闹匦陆M合通常在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期和后期產(chǎn)生新基因(等位基因)產(chǎn)生新基因型題組二變異類型比較項(xiàng)目基因突變基因重組變異實(shí)質(zhì)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因控制不同性狀的基因重新組合時(shí)間主要在細(xì)胞的分裂間期減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期和后期可能性可能性小，突變頻率低普遍發(fā)生在有性生殖過程中，產(chǎn)生變異多，是生物多樣性的重要原因基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系適用范圍所有生物都可發(fā)生，包括病毒，具有普遍性自然條件下，發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的過程中結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因型意義是變異的根本來源，