基因突變及其他變異_第1節(jié)__基因突變和基因重組ppt課件

1、必修二第五章基因突變及其他變異考 綱 下 載1.基因重組及其意義2.基因突變的特征和緣由 3.染色體構(gòu)造變異和數(shù)基因變異 4.生物變異在育種上的運(yùn)用 5.低溫誘導(dǎo)染色體加倍的探求實(shí)驗(yàn)6.人類(lèi)遺傳病的類(lèi)型、監(jiān)測(cè)和預(yù)防 7.人類(lèi)基因組方案及意義 8.調(diào)查常見(jiàn)的人類(lèi)遺傳病熱 點(diǎn) 提 示 1.基因突變特征、緣由與類(lèi)型的判別(堿基對(duì)的缺失、增添或交換)及其對(duì)性狀影響的結(jié)果分析2.基因重組在雜挑選育種和基因治療疾病方面的運(yùn)用3.染色體組的概念及單倍體、多倍體在育種上的運(yùn)用4.低溫誘導(dǎo)染色體加倍的實(shí)驗(yàn)探求5.生物的遺傳和變異在育種方面的運(yùn)用及流程設(shè)計(jì)與比較6.人類(lèi)常見(jiàn)遺傳病的類(lèi)型判別及遺傳圖譜分析7.如何調(diào)

2、查“遺傳病發(fā)病率與“遺傳方式第1節(jié)基因突變和基因重組議一議：基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)，即細(xì)基因的分裂的間期。 答案：在DNA復(fù)制時(shí)，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開(kāi)構(gòu)成單鏈DNA，這時(shí)DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大下降，極易遭到外界要素干擾使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突變。答案: 交換交換增添缺失物理要素化學(xué)要素生物要素 想一想：基因突變一定會(huì)引起性狀改動(dòng)嗎？為什么？ 答案：不一定。由于：(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改動(dòng)由于可有多種密碼子決議同一種氨基酸，因此某些基因突變也不會(huì)引起生物性狀的改動(dòng)。例如，UUU和UUG都是苯丙氨酸的密碼子。當(dāng)?shù)谌坏腢和G相互置換時(shí)，不會(huì)改動(dòng)密碼子的功能。

3、某些突變雖改動(dòng)了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類(lèi)，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。隱性基因的功能突變?cè)陔s將基因形狀下也不會(huì)引起性狀的改動(dòng)。(2)少數(shù)基因突變可引起生物性狀的改動(dòng)，如人的白化病等。 答案: 普遍隨機(jī) 不定向 很低 新基因生物變異生物進(jìn)化 答案: 有性生殖非同源染色體上同源染色體上非姐妹染色單體思一思：性狀改動(dòng)一定是基因突變引起的嗎？ 答案：不一定，能夠是基因突變，也能夠是基因重組、染色體變異或只由環(huán)境改動(dòng)引起的。突變的類(lèi)型(浙江科技版)1根據(jù)基因突變對(duì)表現(xiàn)型的影響，可將基因突變分為：2根據(jù)對(duì)性狀類(lèi)型的影響，可將基因突變分為：3根據(jù)誘變時(shí)的形狀，可將基因突變分為：1. 基因突變的過(guò)程如何？ 【提

4、示】 基因突變的圖解2基因突變對(duì)后代有何影響？ 【提示】 1基因突變的緣由分析2基因突變的隨機(jī)性(1)時(shí)間上的隨機(jī)：它可發(fā)生于生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，甚至在趨于衰老的個(gè)體中也很容易發(fā)生，如老年人易得皮膚癌等。(2)部位上的隨機(jī)：基因突變既可發(fā)生于體細(xì)胞的中，也可發(fā)生于生殖細(xì)胞的中；假設(shè)為前者，普通不傳送給后代，假設(shè)為后者，那么可經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞的傳向子代。可以發(fā)生在細(xì)胞的內(nèi)不同的DNA分子上，也可發(fā)生在同一DNA分子的不同部分。3基因突變對(duì)性狀的影響(1)基因突變引起生物性狀的改動(dòng)如某些堿基的增添或者缺失，引起部分氨基酸改動(dòng)，進(jìn)而改動(dòng)蛋白質(zhì)的構(gòu)造和功能，引起生物性狀改動(dòng)。(2)基因突變未引起生物性

5、狀的改動(dòng)不直接編碼氨基酸的基因片段發(fā)生突變。堿基交換前后所對(duì)應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改動(dòng)。由純將基因子的顯性基因突變成雜將基因子中的隱性基因。發(fā)生在體細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程中的基因突變普通隨個(gè)體死亡而消逝，發(fā)生在生殖細(xì)基因的有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中的基因突變可以傳送給后代。基因突變是DNA分子程度上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類(lèi)和數(shù)目的改動(dòng)，基因的數(shù)目和位置并未改動(dòng)?；蛲蛔儼l(fā)生于一切生物中，普通發(fā)生于遺傳物質(zhì)的復(fù)制過(guò)程中。特別提示：1以下有關(guān)基因突變的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是()A不同基因突變的頻率是一樣的B基因突變的方向是由環(huán)境決議的C一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變D細(xì)胞的分裂的中期不發(fā)生基因突變解析：基因突變具有不定向性

6、，一個(gè)基因可以向多個(gè)不同方向突變；突變由環(huán)境要素誘導(dǎo)，但其不決議基因突變的方向；突變是隨機(jī)的，多發(fā)生在間期DNA分子復(fù)制時(shí)，但在其他時(shí)期也能夠發(fā)生。答案：C1三種類(lèi)型的比較重組類(lèi)型同源染色體上非等位目的重組非同源染色體上非等位基因間的重組DNA分子重組技術(shù)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)載體重組和導(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篩選叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開(kāi)，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新組合目的基因經(jīng)運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的，導(dǎo)致受體細(xì)胞的中基因重組圖像示意基因重組是真核生物有

7、性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來(lái)源，是構(gòu)成生物多樣性的重要緣由。 特別提示：2. 基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)變異類(lèi)型比較項(xiàng)目基因突變基因重組變異實(shí)質(zhì)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因控制不同性狀的基因重新組合時(shí)間主要在細(xì)胞的分裂間期減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期和后期可能性可能性小，突變頻率低普遍發(fā)生在有性生殖過(guò)程中，產(chǎn)生變異多，是生物多樣性的重要原因適用范圍所有生物都可發(fā)生，包括病毒，具有普遍性自然條件下，發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因型意義是變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供最初的原始材料是形成生物多樣性的重要原因之一，加快了進(jìn)化的速度應(yīng)用誘變育種，培育新品種雜篩選育種，

8、培育優(yōu)良品種聯(lián)系都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異；在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)；二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型基因重組未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，只是產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型(或新種類(lèi))。特別提示：2關(guān)于基因重組的表達(dá)，以下哪一項(xiàng)為哪一項(xiàng)正確的()A有絲分裂可導(dǎo)致基因重組B等位基因分別可導(dǎo)致基因重組C無(wú)性生殖可導(dǎo)致基因重組D非等位基因自在組合可導(dǎo)致基因重組解析：基因重組發(fā)生在以下兩種過(guò)程中：一、基因工程；二、減數(shù)分裂。其中減數(shù)分裂過(guò)程中有兩個(gè)時(shí)期發(fā)生基因重組：1. 減數(shù)分裂構(gòu)成四分體時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單

9、體之間的部分互換； 2. 減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體上的非等位基因的自在組合。答案：D3(2021銀川質(zhì)檢)進(jìn)展有性生殖的生物，下代和上代間總是存在著一定差別的主要緣由是()A基因重組 B基因突變C環(huán)境要素 D染色體變異解析：進(jìn)展有性生殖的生物，上下代之間發(fā)生差別可以是由于基因重組、基因突變和染色體變異引起，但后兩者只需外部環(huán)境條件和內(nèi)部生理過(guò)程不發(fā)生劇變，普通均不會(huì)發(fā)生，表現(xiàn)出低頻性。而基因重組卻是進(jìn)展有性生殖的必然過(guò)程，生物的染色體數(shù)越多，其上攜帶的等位基因越多，后代中產(chǎn)生基因重組的變異種類(lèi)也越多。答案：A【例1】 (2021山東卷，7)人類(lèi)常染色體上珠蛋白基因(A)既有顯性突變(

10、A)又有隱性突變(a)，突變均可導(dǎo)致地中海貧血。一對(duì)皆患地中海貧血的夫妻生下了一個(gè)正常的孩子，這對(duì)夫妻能夠()A都是純將合子(體)B都是雜將合子(體)C都不攜帶顯性突變基因D都攜帶隱性突變基因思緒點(diǎn)撥：此題調(diào)查基因突變以及對(duì)遺傳病基因型的判別，旨在調(diào)查考生邏輯推理和分析判別的才干。由患病夫妻生下了一個(gè)正常的孩子可判別，這對(duì)夫妻都攜帶突變基因，但假設(shè)是隱性突變的話(huà)，這對(duì)夫妻應(yīng)為隱性純將合子，孩子也應(yīng)患病，從而排除A、D選項(xiàng)，所以這對(duì)夫婦有能夠都攜帶顯性突變基因，均為雜將合子(體)。自主解答：_答案：B命題探新：此題比較新穎，考生要可以經(jīng)過(guò)題基因認(rèn)識(shí)到A和a均是A經(jīng)過(guò)基因突變而得到的等位基因，對(duì)提

11、高考生的認(rèn)識(shí)才干很有協(xié)助。【例2】如圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞的分裂表示圖。圖中不能夠反映的是()A發(fā)生了基因突變B發(fā)生了染色體互換C該細(xì)胞的為次級(jí)卵母細(xì)胞的D該細(xì)胞的為次級(jí)精母細(xì)胞的思緒點(diǎn)撥：由圖中沒(méi)有同源染色體，同時(shí)著絲點(diǎn)分開(kāi)，可以確定該細(xì)胞的為減數(shù)第二次分裂后期的圖像。同時(shí)要留意該細(xì)胞的中，有兩條姐妹染色單體構(gòu)成的子染色體中所含的基因不完全一樣，分別是B、b。其緣由能夠是由于減數(shù)分裂間期染色體復(fù)制出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了基因突變；也能夠是由于減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了挑選叉互換，使得兩條姐妹染色單體的基因不完全一樣。由于次級(jí)卵母細(xì)胞的在減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞的質(zhì)是不均

12、等分裂，構(gòu)成體積較小的極體和較大的卵細(xì)胞的，因此，此細(xì)胞的不能夠?yàn)榇渭?jí)卵母細(xì)胞的。自主解答：_答案：C1可遺傳變異與不可遺傳變異的鑒定方法：自挑選后代能否發(fā)生性狀分別或在一樣環(huán)境下進(jìn)展比較鑒定。2原理：遺傳物質(zhì)能否發(fā)生改動(dòng)?！纠?玉米子粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖、矮莖之分。完成以下題基因：(1)種皮的顏色是由細(xì)胞的中的色素決議的，知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是經(jīng)過(guò)控制_來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(2)矮莖玉米幼苗經(jīng)適宜濃度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物處置，可以長(zhǎng)成高莖植株。為了探求該變異性狀能否能穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下。請(qǐng)他寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論，并回答以下問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)步驟：a在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。b雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自挑選。c雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種察看。實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論：a_。b_。問(wèn)題：a預(yù)期最能夠的結(jié)果：_。b對(duì)上述預(yù)期結(jié)果的解釋?zhuān)篲。思緒點(diǎn)撥：基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一是經(jīng)過(guò)控制蛋白質(zhì)的將合成來(lái)直接控制生物性狀；另外一條途徑是經(jīng)過(guò)控制酶的將合成，來(lái)控制代謝從而間接控制生物性狀。由于色素不是蛋白質(zhì)，顯然基因不能直接控制，只能經(jīng)過(guò)酶間接控制。假設(shè)高莖變異是環(huán)境引起的變異，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改動(dòng)，那么自挑選后代的植株都是矮莖；假