18-19第1節(jié)基因突變和基因重組

1、、基因突變一替換青鼐影艷像第1節(jié)基因突變和基因重組1 .基因突變的實例和概念(1)鐮刀型細胞貧血癥的病因 圖解：廠類型;堿基對的 基因突變的概念結果:基因結構的改變2 .誘發(fā)基因突變的因素連線3 .基因突變的特點及含義4.基因突變的意義(1)新某因產(chǎn)牛的途徑.(2)牛物變異的根本來源.(3)牛物進化的原始材料. 二、基因重組1 .概念在生物體進行有性生蟲的過程中, 捽制不同件狀的基因的重新組合, 稱為基 因重組2.類型圖示發(fā)生的時期發(fā)生的范圍自由組合型恭X 工<bAK* 二F減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因交叉互換型咨一J減數(shù)第一次分裂皿同源染色體上的等位基因隨非姐 妹染色單

2、體的交 換而交換Ue 1丁 一 . k根底自測(1) 斷對錯(1)鐮刀型細胞貧血癥是基因中堿基對的缺失引起的.()(2)基因突變包括堿基對的替換、缺失和改變.()(3)基因突變的隨機性是指發(fā)生時期是隨機的.()(4)發(fā)生在非同源染色體上的姐妹染色單體上的交叉互換屬于基因重組.()提示：(1) X 鐮刀型細胞貧血癥是基因中堿基對的替換引起的遺傳病.(2) X基因突變的三種類型是堿基對的替換、增添和缺失(3) x基因突變的隨機性表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何 時期、細胞內(nèi)的不同DNA分子上和同一 DNA分子的不同部位.(4) X 交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間.2.以下關

3、于基因突變的表達,不正確的選項是()A.紫外線、丫射線、亞硝酸都是誘發(fā)突變的誘變因素B.基因突變是由于內(nèi)外因素的干擾,使 DNA復制發(fā)生過失導致的C.基因突變主要發(fā)生在DNA復制過程中的原因是此時 DNA分子的穩(wěn)定性 降低D.基因突變能產(chǎn)生新基因,但不能產(chǎn)生新基因型D 引起基因突變的因素包括內(nèi)因和外因兩方面. 基因突變是在內(nèi)外因素的作用下,使DNA分子的復制發(fā)生過失而產(chǎn)生的；DNA復制過程中雙螺旋結構打開以后,DNA分子的穩(wěn)定性降低,使其結構容易發(fā)生改變；基因突變能產(chǎn)生新 基因,因此就能產(chǎn)生新基因型.3,以下關于基因重組的表達中,正確的選項是【導學號:77782121】A.等位基因的別離可導致

4、基因重組B.有性生殖可導致基因重組C,非等位基因的自由組合和互換可導致基因重組D,無性生殖可導致基因重組B 等位基因是隨著同源染色體的分開而別離的,會導致性狀別離；基因重 組發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中,減數(shù)分裂參與有性生殖過程；非同源染色體上的非 等位基因自由組合以及同源染色體內(nèi)非姐妹染色單體上的等位基因的交叉互換 都能導致基因重組.合作探究攻重難I探究點1|基因突變背景材料以下圖表示果蠅某正常基因片段限制合成多肽的過程.ad表示4種基因突變.a喪失=b由=企為=c由=企為=G=, d由=|=企為 AA GACCA=假設4種突變都單獨發(fā)生,請答復：提示：可能用到的密碼子：大冬氨酸GAC,酪氨酸UA

5、U,甘氨酸GGU、GGG,甲硫氨酸AUG,終止密碼子UAG.思考交流1 . ad 4種基因突變分別屬于哪種基因突變類型？除此之外,基因突變還有哪種類型？提示：a屬于堿基對的缺失；b、c、d屬于堿基對的替換；除此之外,基因 突變還有堿基對的增添.2 .圖中基因的不同位點都可能發(fā)生基因突變,這表達了基因突變的什么特 點？除此之外,基因突變還有哪些特點？提示：圖中表達了基因突變的隨機性.除此之外,基因突變還有普遍性、不定向性、低頻性、多害少利性等特性.3 . a突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？在附近再喪失幾個堿基對對性狀的影響最?。刻崾荆焊鶕?jù)堿基互補配對關系,可以判斷DNA中下面的單鏈為模板

6、鏈,發(fā) 生a突變后,mRNA上的堿基順序為：GACUAUG -GUAUG ,合成的多肽鏈中 氨基酸的順序為大冬氨酸一酪氨酸一甘氨酸一甲硫氨酸；在a點附近再喪失2個 堿基對,只影響鄰近1個氨基酸的改變,而其他氨基酸不變,對性狀的影響最小.答案：大冬氨酸一酪氨酸一甘氨酸一甲硫氨酸；2個.4 . b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？由此推斷,基因突變一定會導致生物性狀的改變嗎？這有什么意義？提示：b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序沒有變化；說明基因突變不一定會導致生物性狀的改變；這有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定.5 .上述突變通常發(fā)生在細胞周期的哪個時期？提示：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的

7、間期.歸如I,總結6 .基因突變的過程圖解(2)實質(zhì)：基因中堿基排列順序的改變,即基因結構的改變.7 .基因突變隨機性和不定向性的分析特點圖例解釋不定向性(1)基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何 時期,既可能是左圖中的種子時期,也可能 是幼苗期,也可能是成熟期(2)基因突變可以發(fā)生在同一個體不同部位的 細胞,如可以發(fā)生在左圖中的根部細胞,也 可以發(fā)生在莖部細胞如左圖中基因A可以突變成ai、a2、a3,它們 之間也可以相互突變,并互稱為等位基因8 .基因突變不一定改變生物體性狀的原因(1)密碼子的簡并性：假設發(fā)生基因突變后引起信使 RNA上的密碼子改變,但 由于一種氨基酸對應多個密碼子,假設該

8、改變了的密碼子與原密碼子仍對應同一種 氨基酸,此時突變基因限制的性狀不改變.(2)隱性突變：假設基因突變產(chǎn)生的是隱性基因,如 AA個體其中一個A-a, 此時個體基因型為Aa,性狀不發(fā)生改變.(3)發(fā)生在基因的非編碼序列,如非編碼區(qū)和內(nèi)含子局部.例口 子葉黃色(Y,野生型)和綠色(y,突變型)是孟德爾研究的豌豆相對性 狀之一.野生型豌豆成熟后,子葉由綠色變?yōu)辄S色.Y基因和y基因的譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其局部氨基酸序列見以下圖.相關描述錯誤的選項是 ()A.子葉黃色和綠色的遺傳遵循基因別離定律B. Y基因在細胞核內(nèi)轉錄譯為 SGRY蛋白C.據(jù)圖推測,Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生

9、了堿基對的增添和替換D.研究發(fā)現(xiàn),SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進入葉綠體.可推測,位點的 突變導致了該蛋白的功能異?！炯记牲c撥】分析圖中處基因 突變類型推斷C項依據(jù)兩種蛋白都能進 入葉綠體推斷D項B 子葉黃色和綠色是由一對等位基因限制的性狀,遵循基因的別離定律,A正確；譯場所是細胞質(zhì),B錯誤；由圖可知,在處發(fā)生了替換,在處第5頁發(fā)生了增添,C正確；由于SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進入葉綠體,所以 處正常,可推測位點的突變導致了該蛋白的功能異常,D正確.【方法規(guī)律】基因突變影響基因表達程度的判斷技巧活學活用1 .如圖為人WNK4基因局部堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的局部氨基酸序列 示意圖. WNK

10、4基因會發(fā)生突變,導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?該基 因發(fā)生的突變是【導學號：77782122A.處插入堿基對 G-CB.處堿基對 AT替換為G-CC.處缺失堿基對 A-TD.處堿基對 GC替換為A-TB 由題干可知WNK4基因發(fā)生了突變,導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼? 而賴氨酸的密碼子為 AAA、AAG ,谷氨酸的密碼子為 GAA、GAG,因此可能 的變化為密碼子由AAA-GAA或者AAG-GAG,而在基因的轉錄鏈對應的變 化為TTTfCTT或者TTCCTCo由題干中 WNK4的基因序列可知,應為 TTC-CTC,因此基因應是由 A T替換為G-Co 2. M基因編碼含63個氨基酸的

11、肽鏈.該基因發(fā)生插入突變,使 mRNA增 加了一個三堿基序列AAG,表達的肽鏈含64個氨基酸.以下說法正確的選項是A. M基因突變后,參與基因復制的喋吟核甘酸比例增加B.在M基因轉錄時,核糖核甘酸之間通過堿基配對連接C.突變前后編碼的兩條肽鏈,最多有 2個氨基酸不同D.在突變基因的表達過程中,最多需要 64種tRNA參與C A項,雙鏈DNA中喋吟與喀噬的比值恒等于1,突變前后此比例不會 發(fā)生變化.B項,轉錄過程中,核糖核甘酸之間通過磷酸二酯鍵相連. C項,假設 AAG插入點在密碼子之間,構成一個密碼子,突變前后編碼的兩條肽鏈,只有 第6頁1個氨基酸不同,假設AAG插入點在某一密碼子中,會構成兩

12、個密碼子,那么突變 前后編碼的兩條肽鏈,最多有2個氨基酸不同.D項,密碼子雖然有64種,但是tRNA只有61種,由于有3種終止密碼子無相應的tRNAo I探究點2|-T|基因重組思考交流1 .請判斷以下兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是否屬于基因重組并分析原因.(1)高莖豌豆自交后代出現(xiàn)高莖和矮莖豌豆.(2)黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓和綠皺豌豆.提示：(1)否.雜合高莖豌豆自交后代中出現(xiàn)矮莖豌豆,是限制同一性狀的等位基因別離的結果.(2)是.雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆,是兩對非同源染色體上限制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重 新組合的結果.2,子代不同于親

13、代的性狀,主要來自基因重組,仔細觀察以下圖解并選出 哪些過程可以發(fā)生基因重組？提示：3 .如圖為基因型為AaBb的某高等動物的細胞分裂示意圖,據(jù)圖答復：圖1圖2(1)圖1細胞處于什么時期？圖中形成 B、b現(xiàn)象的原因是什么？(2)圖2細胞的名稱是什么？圖中形成 B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？(3)假設該動物的基因型為 AaBB,那么產(chǎn)生圖2現(xiàn)象的原因又是什么？提示：(1)有絲分裂后期；基因突變.(2)次級精母細胞或者極體；基因突變或者基因重組 (交叉互換).(3)基因突變.歸納總結第7頁1 .姐妹染色單體含有等位基因的原因分析基因突變或交叉互換都會導致姐妹染色單體中含有等位基因(如圖).在確定變異

14、類型時,可根據(jù)題意來確定,方法如下：(1)假設為體細胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細胞、受精卵等),那么只能是基因突變 造成的.(2)假設為減數(shù)分裂,那么原因是基因突變(問期)或交叉互換(減數(shù)第一次分裂).(3)假設題目中問造成B、b不同的根本原因,應考慮可遺傳變異中的最根本來源 基因突變.(4)假設題目中有“XX分裂XX時期提示,如減I前期造成的那么考慮交叉互換,問期造成的那么考慮基因突變.2.基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系基因突艾基因重組區(qū)別本質(zhì)基因分子結構發(fā)生改變,產(chǎn)生了 新基因,出現(xiàn)了新性狀原有基因的重新組合,產(chǎn)生了新的 基因型,使性狀重新組合原 因在f的外界或內(nèi)部因素的作 用卜,由于基因中

15、堿基對種奧、 數(shù)目、排列順序發(fā)生改變,使基 因結構發(fā)生改變在減數(shù)分裂過程中,同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換或非 同源染色體上非等位基因的自由組合時期生物個體發(fā)育的任何時期減數(shù)第一次分裂的四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期條件外界條件和內(nèi)部因素的相互作用不同個體之間的雜交,有性生殖過程中的減數(shù)分裂意義是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變 異的根本來源、也是生物進化的 原始材料是生物變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一應用通過誘變育種培育新品種通過雜交育種,使性狀重組,可培 育優(yōu)良品種存在可能性很小,突變頻率低非常普遍,產(chǎn)生的變異類型多范圍所有生物土§可發(fā)生包括病毒, 具有普遍性只適用于進

16、行有性生殖的真核生物細胞核遺傳聯(lián)系都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異；在長期進化過程中,通過基因突 變產(chǎn)生新基因,基因突變?yōu)榛蛑亟M提供大量可供自由組合的新基 因,基因突變是基因重組的根底；二者均產(chǎn)生新的基因型,可能 產(chǎn)生新的表現(xiàn)型2卜列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于A.基因重組,不可遺傳變異B.基因重組,基因突變C.基因突變,不可遺傳變異D.基因突變,基因重組d 甲過程中的a基因是從“無到“有,屬于基因突變；而乙過程中A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的,只是進行了重新組合,即基因重組.探化探究1圖乙中產(chǎn)生的配子還可能是哪些類型？提示：Ab和aBo2假設圖乙中出現(xiàn)AAB型配子,那么可能的原因是

17、什么？提示：減數(shù)第二次分裂過程中,A所在的姐妹染色單體分開后,沒有進入兩 個子細胞.活學活用以下關于基因重組的說法,不正確的選項是A.生物體進行有性生殖的過程中,限制不同性狀的基因的重新組合屬于基 因重組B,減數(shù)分裂四分體時期,由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換, 可導致基因重組C,減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重 組D. 一般情況下,花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖不能發(fā)生基因重組B 自然情況下,基因重組的發(fā)生有兩種過程：一是在減數(shù)第一次分裂的前 期即四分體時期,同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換； 二是在減數(shù)第一 次分裂的后期,同源染色體分開,非同源染

18、色體自由組合.當堂達標周雙基1 .以下有關基因突變的表達,正確的選項是A.基因突變就是DNA分子中堿基對的替換、增添、缺失和重組B.基因突變一定會導致生物性狀的改變C.基因突變只能發(fā)生在真核細胞中D.基因突變是有害還是有利主要看該突變對于生物生存的影響D 基因突變不包括堿基對的重組,A項錯誤；基因突變雖然引起密碼子的改變,但決定的還可能是相同氨基酸,因此基因突變不一定引起性狀的改變,B 項錯誤；基因突變發(fā)生在 DNA復制過程中,不僅真核細胞中可以發(fā)生,原核細 胞中也可以發(fā)生,C項錯誤.2 .基因突變按其發(fā)生部位可分為體細胞突變a和生殖細胞突變b兩種,那么 【導學號：77782123】A .均發(fā)

19、生于有絲分裂的間期B.a發(fā)生于有絲分裂的間期,b發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期C.均發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期D.a發(fā)生于有絲分裂間期,b發(fā)生于減數(shù)第二次分裂的間期B 基因突變多發(fā)生于DNA復制的時候,因此a、b分別發(fā)生于有絲分裂的 問期和減數(shù)第一次分裂前的間期.3 . 2022全國卷I 某大腸桿菌能在根本培養(yǎng)基上生長, 其突變體M和N均 不能在根本培養(yǎng)基上生長,但 M可在添加了氨基酸甲的根本培養(yǎng)基上生長,N可在添加了氨基酸乙的根本培養(yǎng)基上生長.將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的根本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在根本培養(yǎng)基平板上, 發(fā)現(xiàn)第10頁長出了大腸桿菌X的菌落.據(jù)此判斷,以下說

20、法不合理的是A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了 DNA轉移C 突變體M可在添加了氨基酸甲的根本培養(yǎng)基上生長,說明其不能在基 本培養(yǎng)基上生長是由于體內(nèi)不能合成氨基酸甲,原因可能是突變體M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性喪失,A不符合題意；一般來說,大腸桿菌突變體的形 成是基因突變的結果,B不符合題意；正常情況下,突變體 M的RNA與突變體 N混合培養(yǎng)不能改變突變體 N的遺傳物質(zhì),也就不能使 N轉化為X, C符合題 意；細菌間可以發(fā)生DNA的轉移,使受體的遺傳特性發(fā)

21、生改變,并且改變是可 以遺傳的,因此,將兩個突變體在同時添加氨基酸甲和乙的根本培養(yǎng)基中混合培 養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在根本培養(yǎng)基平板上,可能會長出大腸桿菌X的菌落,D不符合題意.4 .基因突變和基因重組的共同點是A,都可以產(chǎn)生新的基因B,都對生物體有利C.均可增加基因的數(shù)目D,都能產(chǎn)生可遺傳的變異D 基因重組不能產(chǎn)生新基因；基因突變具有多害少利性；基因重組不能增加基因的數(shù)目；基因突變和基因重組均屬于可遺傳的變異.5 .由于基因突變,蛋白質(zhì)中的一個賴氨酸發(fā)生了改變.根據(jù)題中所示的圖、 表答復以下問題：【導學號：77782124】弟一第二個字母第三個第11頁個字母UCAG字母A異鳧氨酸蘇氨酸大冬酰胺絲氨酸U異鳧氨酸蘇氨酸大冬酰胺絲氨酸C甲亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸G圖中I過程發(fā)生的場所是, R過程叫.(2)除賴氨酸外,對照表中的密碼子,X表