高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 【知識(shí)精講+高效課堂 】 基因突變和基因重組

第19講基因突變和基因重組

谷氨酸纈氨酸TAAU①患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對(duì)由A//T替換成T//A。②用光學(xué)顯微鏡能觀(guān)察到紅細(xì)胞形狀的變化。堿基對(duì)的替換二考點(diǎn)一基因突變—實(shí)例：鐮刀細(xì)胞貧血抑癌基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和原癌基因發(fā)生了突變。癌①原癌基因：表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長(zhǎng)和增殖所必需的。突變相應(yīng)蛋白質(zhì)活性增強(qiáng)細(xì)胞癌變（無(wú)限增殖）②抑癌基因：突變或過(guò)量表達(dá)相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性細(xì)胞癌變（無(wú)限增殖）癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移①機(jī)理二考點(diǎn)一基因突變—實(shí)例：細(xì)胞的癌變表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，或促進(jìn)細(xì)胞凋亡。②細(xì)胞癌變的特點(diǎn)正常的成纖維細(xì)胞癌變后的成纖維細(xì)胞①能夠無(wú)限增殖；②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；③細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移二考點(diǎn)一基因突變—實(shí)例：細(xì)胞的癌變③致癌因子無(wú)機(jī)化合物，如石棉；有機(jī)化合物，如黃曲霉素物理致癌因子主要指輻射，如紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)病毒致癌因子化學(xué)致癌因子致癌病毒含有病毒癌基因以及與致癌有關(guān)的核酸序列HPV病毒堅(jiān)持健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子二考點(diǎn)一基因突變—實(shí)例：細(xì)胞的癌變?cè)┗蛳鄳?yīng)蛋白質(zhì)活性過(guò)強(qiáng)突變或過(guò)量表達(dá)細(xì)胞癌變抑癌基因蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性突變細(xì)胞癌變主要負(fù)責(zé)調(diào)解細(xì)胞周期，細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖致癌因子提示：①過(guò)量表達(dá)—可由致癌因子導(dǎo)致的表觀(guān)遺傳修飾導(dǎo)致②原癌基因和抑癌基因都是一類(lèi)基因，而不是一個(gè)基因③不是只有癌細(xì)胞中才存在原癌和抑癌基因，正常細(xì)胞的DNA上也存在④原癌基因和抑癌基因共同對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖起調(diào)節(jié)作用⑤并不是一個(gè)基因發(fā)生突變就會(huì)引發(fā)細(xì)胞癌變二考點(diǎn)一基因突變—實(shí)例：細(xì)胞的癌變小結(jié)(1)概念：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)發(fā)生時(shí)間：通常發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期(3)類(lèi)型:增添缺失替換二考點(diǎn)一基因突變RNA病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，病毒RNA上堿基序列的改變也是基因突變1.自然突變：自然條件下，由于DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤而自發(fā)產(chǎn)生。2.誘發(fā)突變（提高突變頻率）

紫外線(xiàn)輻射誘導(dǎo)胸腺嘧啶二聚體，導(dǎo)致DNA扭曲①物理因素：X射線(xiàn)，激光等②化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類(lèi)似物等③生物因素：病毒、某些細(xì)菌等二考點(diǎn)一基因突變

基因突變的原因①普遍性：在生物界普遍存在。無(wú)論是病毒，原核生物和真核生物都會(huì)發(fā)生基因突變。②隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可以發(fā)生在生物體的任何細(xì)胞；可以發(fā)生在不同的DNA分子，也可以發(fā)生在同一個(gè)DNA分子的不同部位。③不定向性：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。④低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低（105~108→1）。⑤多害少利性：多數(shù)突變對(duì)生物體有害。提示：基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期--DNA不發(fā)生復(fù)制時(shí)也發(fā)生；二考點(diǎn)一基因突變

基因突變的特點(diǎn)一、基因突變5、基因突變的特點(diǎn)

①普遍性

②隨機(jī)性

①時(shí)間上：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；

②部位上：可以發(fā)生在生物體的任何細(xì)胞；可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；可以發(fā)生在同一個(gè)DNA分子的不同部位。主要發(fā)生在間期，_____________時(shí)若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般

遺傳，但有些植物可通過(guò)無(wú)性繁殖遺傳。若發(fā)生在

中，將遵循遺傳規(guī)律遺傳?！帮@性突變”和“隱性突變”

③不定向性

一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的

。

④低頻性在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低。DNA復(fù)制不能等位基因基因突變結(jié)果是產(chǎn)生新基因

⑤多害少利性大多數(shù)基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，從而對(duì)生物有害。生殖細(xì)胞不引起生物性狀(或蛋白質(zhì))改變的原因：①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

②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基因突變發(fā)生在基因的非編碼序列，如內(nèi)含子部分，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變?cè)艽a子亮氨酸UUA突變密碼子UUG

非編碼區(qū)編碼區(qū)（包含外顯子和內(nèi)含子）非編碼區(qū)

堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?，影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列二考點(diǎn)一基因突變基因突變一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變？DNA堿基序列改變就一定發(fā)生基因突變嗎？“基因改變”就是發(fā)生了基因突變嗎？☆基因突變可改變生物性狀的4大原因

①肽鏈中氨基酸種類(lèi)改變②肽鏈縮短(終止密碼子提前)③

肽鏈延長(zhǎng)(終止密碼子推后)④導(dǎo)致肽鏈不能合成二考點(diǎn)一基因突變

（1）對(duì)生物體自身的意義

①有害：基因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：如植物的抗病性突變、耐旱性突變、微生物的抗藥性突變等

③中性：有些基因突變既無(wú)害也無(wú)益。如有的基因突變不會(huì)導(dǎo)致新的性狀出現(xiàn)。

（2）對(duì)進(jìn)化的意義①產(chǎn)生新基因

的途徑。②生物變異的根本來(lái)源③為生物的進(jìn)化提供了原材料基因?qū)ι锏纳媸欠裼欣?，往往取決于生物的生存環(huán)境。二考點(diǎn)一基因突變的意義基因突變的一個(gè)“一定”和四個(gè)“不一定”一個(gè)“一定”：基因突變一定會(huì)引起基因堿基序列的改變（基因突變使基因中堿基排列順序發(fā)生改變）四個(gè)“不一定”①DNA中堿基的替換、缺失、增添不一定是基因突變（基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對(duì)的改變，但不屬于基因突變②基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變（a基因突變后的密碼子與原密碼子決定的是同一個(gè)氨基酸；b基因突變?nèi)魹殡[性突變，當(dāng)代不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變；c基因突變可能不影響相應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能）③基因突變不一定都會(huì)產(chǎn)生等位基因（原核生物和病毒不存在等位基因，因此原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是新基因）④基因突變不一定都能遺傳給后代（a基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過(guò)程中，一般不會(huì)遺傳給后代，但有些植物可能通過(guò)無(wú)性生殖遺傳給后代;b如果發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，可以通過(guò)配子遺傳給后代）(1)概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合(2)類(lèi)型：①基因的自由組合；②基因的互換；二考點(diǎn)二

基因重組基因重組只是發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中非等位基因③細(xì)菌轉(zhuǎn)化型：原核細(xì)胞在一定狀態(tài)下（感受態(tài)）可吸收外源DNA，而發(fā)生基因重組④轉(zhuǎn)基因技術(shù)（DNA重組技術(shù)）：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(如下圖)，即基因工程。二考點(diǎn)二

基因重組(3)基因重組的特點(diǎn)：①只產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因→無(wú)新蛋白質(zhì)→無(wú)新性狀產(chǎn)生②發(fā)生在有性生殖的遺傳中③親本雜合度越高→遺傳物質(zhì)相差越大→基因重組類(lèi)型越多二考點(diǎn)二

基因重組意義是生物變異的來(lái)源之一為生物進(jìn)化提供原材料是生物多樣性形成的重要原因之一應(yīng)用指導(dǎo)雜交育種，將雙親多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一起基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間原因條件意義發(fā)生可能基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型主要在細(xì)胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因堿基對(duì)的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和