基因突变及基因重组

第一节基因突变和基因重组从第七页开始前7页到第三节再讲第5章【本小节复习知识点】1基因突变概念2基因突变类型3基因突变时间4基因突变特点5基因突变原因6基因突变意义7基因重组概念8基因重组类型9基因重组意义思考:上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？不能。是环境因素引起的，自身遗传物质没改变。甘蓝3.5kg7kg拉萨3.5kg北京资料1：生殖细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。不遗传的变异：可遗传的变异：由环境引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。变异的类型基因突变基因重组染色体变异可遗传的变异有三个来源：红花的后代变了蓝紫色上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？遗传物质发生了改变蓝紫色花的后代仍是蓝紫色资料2:表现型基因型环境1、不可遗传的变异诱因（改变）（改变）（改变）思考：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）2、可遗传的变异生物的变异一、基因突变基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰刀型贫血症正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因镰刀型细胞贫血症是由引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？分析：ATTA替换直接原因决定谷氨酸→缬氨酸5、(广东理基)39．某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是A．环境影响B．细胞分化C．细胞凋亡D．蛋白质差异答案：D6、(08上海生物)人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是A．基因突变B．染色体结构变异C．基因重组D．染色体数目变异缺失ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGGCGATTAATACCGCTGGCGDNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG[探究]DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，叫基因突变基因突变有关基因突变的几个注意点：（1）发生的时间：一般在DNA复制时即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期（2）基因突变不改变染色体上基因的位置及数量，只改变基因的内部结构，使一个基因变成它的等位基因（A→a或a→A）。（3）基因突变发生在分子水平A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞可以发生基因突变生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代，无性生殖可传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）[探究]基因突变能否传给后代？发生时间1、(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构；基因数量；性状.(一定不变;一定改变;可能改变)2、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？性状不变一定改变一定不变可能改变思考：1、基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？碱基对的替换2、基因突变不改变生物性状的情况会发生吗？有哪些类型？①新密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸②在AA中一个显性基因A突变为隐性基因a···TAGGCG······AUCCGC······AUACCGC···mRNA碱基对增添···ATACCGC······TATGGCG···异亮氨酸脯氨酸探究：碱基对增添会导致蛋白质的结构改变吗？DNA···ATCCGC···正常异亮氨酸精氨酸氨基酸[探究]碱基对的缺失会导致蛋白质的变化吗?···ATCCGC······TAGGCG···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸···ACCGC···苏氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC······TGGCG···碱基对缺失巩固练习1．(08上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）A．第6位的C被替换为TB．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替换为TTTD．第103至105位被替换为1个T引起基因突变的因素有哪些？1、物理因素：X射线激光等2、化学因素：亚硝酸碱基类似物、烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等3、生物因素：病毒某些细菌等外因：内因：基因突变有何特点？1.在生物界普遍存在(普遍性)2.在生物体内随机发生(随机性)3.突变率低(低频性)4.大多数突变是有害的(有害性)5.基因突变是不定向的(不定向性)细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病常见突变性状：1.在生物界普遍存在；玉米白化苗人类多指[探究]基因突变有何特点？短腿安康羊（中）开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期一般在DNA复制时2.在生物体内随机发生思考①②③④⑤看课本基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料3.突变率低；白化苗4.大多数突变是有害的白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。基因改变就不适应环境了,有害.5.基因突变是不定向的经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变隐性突变哼，什么杀虫药，对付俺老祖宗还差不多！过去有效的杀虫药，为什么现在就不起作用了呢？你们大量使用杀虫药，我们可是兵多将广，变异类型多着呢！基因突变的结果是什么？新的基因产生的新性状对生物的生存是都有利吗？自然环境会选择哪些个体生存下来？思考：总结：基因突变的意义？基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。产生了新基因,新性状;有利变异取决于环境;高考题解（一）：1、(08广东高考)有关基因突变的叙述，正确的是()A．不同基因突变的频率是相同的B．基因突变的方向是由环境决定的C．一个基因可以向多个方向突变D．细胞分裂的中期不发生基因突变2、(08山东)拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥．也会造成相似的花异常。下列推测错误的是（）A．生长素与花的发育有关B．生长素极性与花的发育有关C．P基因可能与生长素极性运输有关D．生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变3、(08广东生物)如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对.可能的后果是（）A．没有蛋白质产物B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化答案：D答案：BCD思考：1、子二代中与亲本表现型不同的个体有和。基因发生了自由组合绿色圆粒黄色皱粒原因分析？有性生殖二、基因重组概念基因重组是通过过程实现的方式在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.１、非同源染色体上的非等位基因自由组合2、同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换（交叉互换）时间：减一后期、减一前期非同源染色体上的非等位基因自由组合BbBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换BbbBBb通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源.这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义.基因重组意义：比较基因突变和基因重组意义的区别？同步107页比较基因突变和基因重组的异同点？相同点：都可产生新的基因型，为生物进化提供材料不同点：1结果：基因突变可产生新的基因基因重组不产生新基因，只产生新的基因型2时间：突变一般在间期，基因重组在减数分裂前期和后期3条件：突变需要物理等因素,重组要有性生殖过程4意义：突变产生进化原材料，是变异根本来源重组是生物多样性的主要原因5范围突变：所有生物重组：真核有性生殖生物同步59页思考1:人的体细胞中有23对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞?理论上223思考2:你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?由于减数分裂形成的配子,染色体组成多样,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲5的后代必然呈现多样性.强化训练：1、（山东理综）DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G，推测“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、(江苏生物)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变C．突变只能定向形成新的等位基因D．突变对生物的生存往往是有利的答案：D答案：A1．（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关高考题解（二）4、(广东生物)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是A．细胞对氨基酸的需求发生变化B．细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C．细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低D．诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系答案：ACD3、(广东生物)太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是A．太空育种产生的突变总是有益的B．太空育种产生的性状是定向的C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的答案：D①成功率低,有利个体往往不多②需大量处理材料人工诱变在育种上的应用诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（2）优点：①提高突变率，缩短育种周期②大幅度改良某些性状（3）缺点:物理因素：X射线、γ射线、紫外线、激光等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等（1）常用的方法：