基因突變及基因重組

第一節(jié)

基因突變和基因重組

從第七頁開始前7頁到第三節(jié)再講

第5章

【本小節(jié)復習知識點】

1基因突變概念

2基因突變類型

3基因突變時間

4基因突變特點

5基因突變原因

6基因突變意義

7基因重組概念

8基因重組類型

9基因重組意義思考:上述甘藍品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生？這種變異性狀能遺傳給子代嗎？不能。是環(huán)境因素引起的，自身遺傳物質(zhì)沒改變。甘藍3.5kg7kg拉薩3.5kg北京資料1：生殖細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變。

不遺傳的變異：

可遺傳的變異：由環(huán)境引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。變異的類型基因突變基因重組染色體變異可遺傳的變異有三個來源：紅花的后代變了藍紫色上述變異性狀的后代為何仍然是藍紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變藍紫色花的后代仍是藍紫色資料2:表現(xiàn)型基因型環(huán)境1、不可遺傳的變異誘因（改變）（改變）（改變）思考：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？基因重組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）2、可遺傳的變異生物的變異一、基因突變基因突變的實例——鐮刀型細胞貧血癥正常紅細胞鐮刀型貧血癥

正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）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

鐮刀型細胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病。病因：DNA分子中堿基對替換根本[探究]第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？分析：ATTA替換直接原因決定谷氨酸→纈氨酸5、(廣東理基)39．某人體檢結果顯示，其紅細胞有的是正常的圓餅狀，有的是彎曲的鐮刀型。出現(xiàn)鐮刀型紅細胞的直接原因是A．環(huán)境影響 B．細胞分化C．細胞凋亡 D．蛋白質(zhì)差異答案：D6、(08上海生物)人類鐮刀形細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是

A．基因突變B．染色體結構變異

C．基因重組D．染色體數(shù)目變異替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結構。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]DNA分子中的堿基對有哪幾種變化，從而導致基因結構的改變？基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變，叫基因突變基因突變有關基因突變的幾個注意點：（1）發(fā)生的時間：一般在DNA復制時即有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期（2）基因突變不改變?nèi)旧w上基因的位置及數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結構，使一個基因變成它的等位基因（A→a或a→A）。（3）基因突變發(fā)生在分子水平A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細胞可以發(fā)生基因突變生殖細胞中也可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代，無性生殖可傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）[探究]基因突變能否傳給后代？發(fā)生時間1、(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后,

基因結構

；基因數(shù)量

；性狀

.

(一定不變;一定改變;可能改變)2、血紅蛋白基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上的CTT變成CAT,則結果谷氨酸變成了纈氨酸,那如果CTT突變成了CTC，其結果如何？性狀不變一定改變一定不變可能改變思考：

1、基因突變的三種方式哪一種對生物性狀的影響最小？

堿基對的替換2、基因突變不改變生物性狀的情況會發(fā)生嗎？有哪些類型？

①新密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸②在AA中一個顯性基因A突變?yōu)殡[性基因a···TAGGC

G······AUCCGC···

···AU

A

CCG

C···

mRNA堿基對增添···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···異亮氨酸脯氨酸探究：堿基對增添會導致蛋白質(zhì)的結構改變嗎？DNA

···ATCCGC···

正常異亮氨酸精氨酸氨基酸[探究]堿基對的缺失會導致蛋白質(zhì)的變化嗎?

···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸②①①②···A

CCGC···

···TGGCG···堿基對缺失鞏固練習1．(08上海高考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）

A．第6位的C被替換為T B．第9位與第10位之間插入1個TC．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個TB引起基因突變的因素有哪些？1、物理因素：X射線激光等2、化學因素：亞硝酸堿基類似物、煙堿、秋水仙素、黃曲霉毒素等3、生物因素：病毒某些細菌等外因：內(nèi)因：

基因突變有何特點？1.在生物界普遍存在(普遍性)2.在生物體內(nèi)隨機發(fā)生(隨機性)3.突變率低(低頻性)4.大多數(shù)突變是有害的(有害性)5.

基因突變是不定向的(不定向性)細菌無抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長翅——殘翅家鴿羽毛白色——灰紅色人正常色覺——色盲正常膚色——白化病常見突變性狀：1.在生物界普遍存在；玉米白化苗人類多指[探究]基因突變有何特點？短腿安康羊（中）開花結果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期？任何時期一般在DNA復制時2.在生物體內(nèi)隨機發(fā)生思考①②③④⑤看課本小資料3.突變率低；白化苗4.大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)?；蚋淖兙筒贿m應環(huán)境了,有害.5.

基因突變是不定向的經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代顯性突變隱性突變哼，什么殺蟲藥，對付俺老祖宗還差不多！

過去有效的殺蟲藥，為什么現(xiàn)在就不起作用了呢？

你們大量使用殺蟲藥，我們可是兵多將廣，變異類型多著呢！基因突變的結果是什么？新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存是都有利嗎？自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來？思考：總結：基因突變的意義？基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了原材料。產(chǎn)生了新基因,新性狀;有利變異取決于環(huán)境;高考題解（一）：1、(08廣東高考)有關基因突變的敘述，正確的是

()

A．不同基因突變的頻率是相同的B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的C．一個基因可以向多個方向突變

D．細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變C2、(08山東)擬南芥P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異常。用生長素極性運輸抑制劑處理正常擬南芥．也會造成相似的花異常。下列推測錯誤的是（）A．生長素與花的發(fā)育有關B．生長素極性與花的發(fā)育有關C．P基因可能與生長素極性運輸有關D．生長素極性運輸抑制劑誘發(fā)了P基因突變3、(08廣東生物)如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對.可能的后果是（）A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B．翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C．所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化答案：D答案：BCD思考：1、子二代中與親本表現(xiàn)型不同的個體有

和

?；虬l(fā)生了自由組合綠色圓粒黃色皺粒原因分析？有性生殖二、基因重組概念基因重組是通過過程實現(xiàn)的方式在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.１、非同源染色體上的非等位基因自由組合2、同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換（交叉互換）時間：減一后期、減一前期非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換AaAaBbAabBAaBb

通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對于生物進化具有十分重要的意義.基因重組意義：比較基因突變和基因重組意義的區(qū)別？同步107頁比較基因突變和基因重組的異同點？

相同點：都可產(chǎn)生新的基因型，為生物進化提供材料不同點：1結果：基因突變可產(chǎn)生新的基因

基因重組不產(chǎn)生新基因，只產(chǎn)生新的基因型2時間：突變一般在間期，基因重組在減數(shù)分裂前期和后期

3條件：突變需要物理等因素,重組要有性生殖過程

4意義：突變產(chǎn)生進化原材料，是變異根本來源重組是生物多樣性的主要原因

5范圍突變：所有生物重組：真核有性生殖生物同步59頁思考1:

人的體細胞中有23對染色體,請你計算,一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子,一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細胞?理論上223思考2:

你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎?由于減數(shù)分裂形成的配子,染色體組成多樣,加上受精過程中卵細胞和精子的結合的隨機性,同一雙親5的后代必然呈現(xiàn)多樣性.

強化訓練：1、（山東理綜）DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基（設為P）變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復制兩次，得到的4個子代DNA分子相應位點上的堿基對分別為U-A、A-T、G-C、C-G，推測“P”可能是A．胸腺嘧啶B．腺嘌呤C．胸腺嘧啶或腺嘌呤D．胞嘧啶2、(江蘇生物)

基因突變是生物變異的根本來源。下列關于基因突變特點的說法正確的是A．無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變B．生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生突變C．突變只能定向形成新的等位基因D．突變對生物的生存往往是有利的答案：D答案：A1．（08寧夏）以下有關基因重組的敘述，錯誤的是