基因突變和基因重組一輪復(fù)習(xí)

關(guān)于基因突變和基因重組一輪復(fù)習(xí)一、可遺傳變異與不可遺傳變異的比較可遺傳變異不可遺傳變異遺傳物質(zhì)是否變化遺傳物質(zhì)發(fā)生改變遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變遺傳情況變異能在后代中再次出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值是育種的原始材料，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可利用優(yōu)良環(huán)境條件來影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品第2頁,共44頁，2024年2月25日，星期天聯(lián)系

①水、肥、陽光特別充足時(shí)，溫度改變、激素處理等引起的變異一般是不可遺傳變異，但射線、太空、化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳變異。②病毒和細(xì)菌等原核生物的可遺傳變異只有一種：基因突變。提醒第3頁,共44頁，2024年2月25日，星期天纈氨酸—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第4頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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第5頁,共44頁，2024年2月25日，星期天┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。

增添缺失替換基因結(jié)構(gòu)1.概念：二、基因突變第6頁,共44頁，2024年2月25日，星期天1．(全國新課標(biāo))在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中(

)A．花色基因的堿基組成B．花色基因的DNA序列C．細(xì)胞的DNA含量D．細(xì)胞的RNA含量第7頁,共44頁，2024年2月25日，星期天2．(福建理綜）下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是

(

)A．①處插入堿基對G－CB．②處堿基對A－T替換為G－CC．③處缺失堿基對A－TD．④處堿基對G－C替換為A－T第8頁,共44頁，2024年2月25日，星期天堿基對影響范圍對氨基酸的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變增添大插入位置前不影響，影響插入后的序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失后的序列（1）基因突變對（多肽鏈）蛋白質(zhì)的影響2、基因突變產(chǎn)生的影響第9頁,共44頁，2024年2月25日，星期天

注意：增添或缺失的的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：

最前端——氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)（形成終止密碼子）；在中間某個(gè)位置會造成肽鏈提前中斷（形成終止密碼子）或插入點(diǎn)后氨基酸序列改變；

在該序列最后則不影響表達(dá)或使肽鏈延長。第10頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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TB．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為TTTD．第103至105位被替換為1個(gè)T第11頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共44頁，2024年2月25日，星期天果蠅出現(xiàn)白眼是基因突變導(dǎo)致的，該基因突變前的部分序列（含起始密碼信息）如下圖所示。（注：起始密碼子為AUG，終止密碼子為UAA、UAG或UGA）上圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時(shí)。以

鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對缺失，該基因控制合成的肽鏈含

個(gè)氨基酸。第13頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（2）基因突變對性狀的影響a、改變性狀：b、不改變性狀：

（3）基因突變對后代的影響原因①突變部位：突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)②密碼子簡并性③隱性突變突變細(xì)胞體細(xì)胞：生殖細(xì)胞：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。第14頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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)胞第15頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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（2）內(nèi)因：DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤，DNA堿基組成改變第16頁,共44頁，2024年2月25日，星期天基因突變的機(jī)理圖解第17頁,共44頁，2024年2月25日，星期天生物界中普遍存在———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（A→a或a→A）。第18頁,共44頁，2024年2月25日，星期天8、基因突變的類型（1）根據(jù)基因突變對表現(xiàn)型的影響，可將基因突變分為：第19頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（2）根據(jù)對性狀類型的影響，可將基因突變分為：判定方法：①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②讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷第20頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（3）根據(jù)誘變時(shí)的狀態(tài)，可將基因突變分為：第21頁,共44頁，2024年2月25日，星期天①成功率低,有利個(gè)體往往不多②需大量處理材料人工誘變在育種上的應(yīng)用誘變意義:是創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法（2）優(yōu)點(diǎn)：①提高突變率，縮短育種周期②大幅度改良某些性狀（3）缺點(diǎn):

物理方法：X射線、γ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：第22頁,共44頁，2024年2月25日，星期天1.(2015海南單科,)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B.X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C.基因B中的堿基對G-C被堿基對A-T替換可導(dǎo)致基因突變D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變第23頁,共44頁，2024年2月25日，星期天2.(2015江蘇)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果,有利于香豌豆的生存B.X射線不僅可引起基因突變,也會引起染色體變異C.通過雜交實(shí)驗(yàn),可以確定是顯性突變還是隱性突變D.觀察白花植株自交后代的性狀,可確定是否是可遺傳變異第24頁,共44頁，2024年2月25日，星期天3、(江蘇)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是 (

)A．這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B．該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體C．觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D．將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系第25頁,共44頁，2024年2月25日，星期天答案

B解析

本題考查基因突變的有關(guān)知識。盡管是“罕見”突變，也不能說明該變異是隱性突變，只有通過試驗(yàn)鑒定，方能說明其突變類型；基因突變是DNA上某堿基對的增添、缺失或替換引起的，顯微鏡下不能觀察的到；花藥離體培養(yǎng)后，需用秋水仙素誘導(dǎo)加倍后，才能得到穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系。通過該變異植株自交，看后代是否發(fā)生性狀分離，如果出現(xiàn)性狀分離，則為雜合子，不出現(xiàn)性狀分離則為純合子，B正確。第26頁,共44頁，2024年2月25日，星期天

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:第27頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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第28頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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.以上方案都不合理第29頁,共44頁，2024年2月25日，星期天2.對人工誘變的特點(diǎn)產(chǎn)生誤解

（1）人工誘變與自然突變相比較，提高了突變頻率，但仍具低頻性特點(diǎn)——即未突變的比突變的多。

（2）人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐?，并不是誘變的性狀一定有利。

（3）人工誘變?nèi)匀痪哂卸嗪ι倮?，即突變個(gè)體增多的同時(shí)，有利有害的都增多但仍然是有

害的多。第30頁,共44頁，2024年2月25日，星期天三、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:②基因的自由組合:①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第31頁,共44頁，2024年2月25日，星期天同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換第32頁,共44頁，2024年2月25日，星期天AabBAaBbAabBAaBb第33頁,共44頁，2024年2月25日，星期天非同源染色體上的

非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab第34頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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”。第35頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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)胞中基因重組第37頁,共44頁，2024年2月25日，星期天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.第38頁,共44頁，2024年2月25日，星期天下圖為馬的生活史，有關(guān)此圖的敘述，正確的是(

)①有絲分裂發(fā)生在a、d

②基因重組發(fā)生在c③基因突變可發(fā)生在a、b、d

④合子為新個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)A．①②③ B．①④C