2021屆人教版高三生物課件：基因突變和基因重組

1、 基因突變 & 基因重組題型：多以選擇題形式出現(xiàn)。近年隨基因工程、納米技術(shù)、基因治療等研究的深入，本節(jié)內(nèi)容在高考中有增加的趨勢(shì)，且占分值也較高。知識(shí)點(diǎn)：不遺傳的變異和可遺傳的變異的區(qū)別基因重組的原因與實(shí)質(zhì)基因突變產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)及實(shí)質(zhì)基因突變的意義及應(yīng)用重點(diǎn)：基因重組、基因突變的概念基因突變的原因及特點(diǎn)難點(diǎn)：基因突變的特點(diǎn)及產(chǎn)生的原因生物的變異 復(fù)習(xí)指導(dǎo)：1變異分為哪兩大類？可遺傳變異有哪幾種來源？2鐮刀型細(xì)胞貧血癥是怎樣引起的一種遺傳??？3基因突變的概念 ？基因突變的結(jié)果是什么？4基因突變發(fā)生的時(shí)期？原因？基因突變有何意義？ 5基因突變作為生物變異的重要來源，有哪些特點(diǎn)？6什么是誘發(fā)突變？它

2、與自然突變的區(qū)別？什么是人工誘變？人工誘變?cè)谟N上有何應(yīng)用？7什么叫基因重組？產(chǎn)生的根本原因是什么？結(jié)果是？ 8基因突變與基因重組的主要區(qū)別是什么？ 表現(xiàn)型 =基因型 + 環(huán)境條件 不可遺傳的變異(例)可遺傳的變異(例)(遺傳物質(zhì)的改變)來源誘因基因突變(主)基因重組(次)染色體變異（改變）（改變）（改變）？變異分為哪兩大類？ 可遺傳變異有哪幾種來源。 變異的概念：生物的后代出現(xiàn)與親本不同的性狀（也包括后代個(gè)體間的差異）考點(diǎn)1：不遺傳的變異和可遺傳的變異的區(qū)別變異的類型不遺傳的變異生物進(jìn)行有性生殖的過程中控制不同性狀的基因重新組合。單個(gè)的基因改變，基因變成原基因的等位基因由環(huán)境不同引起，遺傳物

3、質(zhì)沒有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。如肥沃土壤與貧瘠土壤中的植物不同；人經(jīng)常曬太陽使皮膚變黑等可遺傳的變異染色體變異非整倍變異：整倍變異：?jiǎn)蝹€(gè)染色體增減整個(gè)染色體組增減遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，引起基因型發(fā)生改變基因重組：基因突變：染色體結(jié)構(gòu)變異；染色體數(shù)目變異1、下述變異現(xiàn)象，屬于不可遺傳變異的是：A、夫婦雙方色覺正常，他們所生的兒子是色盲B、用甲狀腺激素制劑喂蝌蚪，發(fā)育的青蛙比正常青蛙小得多C、普通金魚和透明金魚交配，后代為五花魚D、神舟號(hào)飛船搭載的種子，返回地面播種后，植物所結(jié)果實(shí)與對(duì)照組相比更碩大。2、通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？一、基因突變鐮刀型細(xì)胞貧血癥是怎

4、樣引起的一種遺傳?。?病例: 鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常型紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞考點(diǎn)2：基因突變的原理、特點(diǎn)和意義 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因突變引起的一種遺傳病，是由于基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生的。什么叫基因？基因的分子結(jié)構(gòu)如何？ 基因中的脫氧核苷酸排列順序（堿基順序）就代表遺傳信息。不同的基因，脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同。 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段.

5、病因：GAACTTGAA谷氨酸DNARNA氨基酸蛋白質(zhì)正常血紅蛋白纈氨酸異常血紅蛋白GUAGTACAT1分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因 引起基因結(jié)構(gòu)改變的原因還有哪些原因？賴氨酸異常血紅蛋白AAAAAATTT突變TA CG突變TA AT臨床癥狀：輕度貧血 正常表現(xiàn) 鐮刀型貧血堿基對(duì)改變2基因突變的概念： 基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 DNA堿基對(duì)發(fā)生增添、缺失或改變。增添缺失改變堿基對(duì)替換： 2、由于基因突變，細(xì)胞中有一種蛋白質(zhì)在賴氨酸殘基（位置）上發(fā)生了變化。已知賴氨酸的密碼子為AAA或AAG；天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC；甲硫氨酸的密碼子為AUG，根據(jù)已知條件，你認(rèn)為基因模板鏈上突變后的脫氧核苷酸

6、和替代賴氨酸的氨基酸分別是：備選項(xiàng)ABCD突變后的脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸替代賴氨酸的氨基酸天冬氨酸天冬氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸3基因突變發(fā)生的時(shí)期？原因？基因突變有何意義？可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，細(xì)胞周期中的分裂間期。DNA分子斷裂丟失：插入：倒轉(zhuǎn)：基因突變的原因：（1）外因：由于某些外界環(huán)境條件（如溫度劇變、宇宙射線、化學(xué)試劑、污染等）或者生物體內(nèi)部因素（如異常代謝產(chǎn)物等）的作用。（2）內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息?；蛲蛔兊慕Y(jié)果：（1）多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的

7、改變。不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不引起性狀改變由于多種密碼子決定一種氨基酸，因此某些突變也不會(huì)引起生物性狀的改變某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的個(gè)別位置的種類，但不影響該蛋白質(zhì)的功能。如：酵母菌的細(xì)胞色素C肽鏈中的第十七位上是亮氨酸，而小麥?zhǔn)钱惲涟彼?，但它們的?xì)胞色素C的功能都相同。AA的個(gè)體，由于基因突變，其基因型為Aa，但性狀不變(2)少數(shù)基因突變能引起生物性狀的改變。形成新的基因，即：等位基因基因突變的意義：基因突變對(duì)生物進(jìn)化具有重要意義，它是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最新的原材料。4基因突變的特點(diǎn)不定向性、可逆性：基因突變作為生物變異的重要來源，它有哪些特點(diǎn)呢

8、？ 不論高等、低等生物、病毒均可發(fā)生Aa1a2普遍性:自然界的物種中廣泛存在隨機(jī)性:可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何細(xì)胞稀有性:自然界突變率很低：10510-8多害少利性:多數(shù)有害,少數(shù)有利？規(guī)律：A、一般來說，在生物個(gè)體發(fā)育中，基因突變發(fā)生的時(shí)期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分越少。 B、如果突變發(fā)生在生殖細(xì)胞中，就會(huì)通過受精而直接遺傳給后代，導(dǎo)致后代產(chǎn)生突變型；體細(xì)胞的突變不能直接傳給后代。請(qǐng)思考：由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？取決于？1、人類的血管性假血友病基因位于X染色體上，長(zhǎng)度為180Kb，目前已發(fā)現(xiàn)該病有20多種類型，這表明基因突變具有：A、

9、重復(fù)性 B、可逆性 C、隨機(jī)性 D、不定向性2、原核生物中某一基因的編碼區(qū)中間減少了一個(gè)堿基對(duì)。在缺失位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小： A、置換單個(gè)堿基對(duì) B、增加4個(gè)堿基對(duì) C、缺失3個(gè)堿基對(duì) D、缺失4個(gè)堿基對(duì)3、基因A與的關(guān)系如圖，該圖不能說明的是： A、基因突變是不定向的 B、等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果 C、正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化 D、這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律a1a2Aa34、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè) 堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋 白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A只相差一個(gè)氨基酸，其他順序

10、不變 B長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變 C該基因不能表達(dá) DA、B、C都有可能5、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則 A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變基因突變的類型A.自然突變:自然發(fā)生的突變B.誘發(fā)突變: 在人為條件下發(fā)生的突變?nèi)?正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊如:中子照射不抗銹病的燕麥種子, 變成抗銹病個(gè)體考點(diǎn)3：基因突變的類型及應(yīng)用1.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是 A都是有利的 B都是定向的 C都是隱性突變 D誘發(fā)突變率高2.下列關(guān)于自然突變的敘述錯(cuò)誤的是 A自然突變的頻率低 B自然突變只產(chǎn)生在

11、個(gè)別生物個(gè)別基因 C自然突變是不定向的，一般是有害的 D基因突變是變異的根本來源，是生物進(jìn) 化的重要因素之一基因突變的應(yīng)用利用人工誘發(fā)基因突變來育種，也是改造生物、創(chuàng)造生物新品種的重要途徑。人工誘變育種指利用物理或化學(xué)因素來處理生物，使之發(fā)生基因突變方式:優(yōu)點(diǎn):成功率低,需處理大量供試材料。會(huì)出現(xiàn)返祖現(xiàn)象物理方式各種射線輻射誘變激光誘變化學(xué)方式：亞硝酸、硫酸二乙酯等處理生物。提高突變率，縮短育種周期大副度改良某些性狀缺點(diǎn)：原理：DO YOU KNOW1、一批蘿卜因種在肥沃的土地上而長(zhǎng)得非常茂盛，塊根也比普通的蘿卜肥大。可知這些蘿卜發(fā)生了，如將這些蘿卜的種子種到一般的土壤中，與普通蘿卜相比，其性

12、狀將。2、基因突變的原因是：( )A染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)B染色體上的DNA變成了RNAC染色體上的DNA減少了或增多了D染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變3、將鯽魚的后代培育成金魚是利用了( )A不遺傳的變異B環(huán)境的改變C可遺傳的變異D食物的改變不遺傳的變異與其它的一樣DC4昆蟲學(xué)家用人工誘變方法使昆蟲產(chǎn)生基因突變，導(dǎo)致酯酶活性的升高，該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。近年來已將控制酯酶合成的基因分離出來，通過生物工程技術(shù)將它導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)，并與細(xì)菌的DNA分子結(jié)合起來。經(jīng)這樣處理的細(xì)菌能夠繁殖。請(qǐng)根據(jù)上述資料回答問題：(1)人工誘變?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中已得到廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗芴岣?，通過人工選擇 。

13、(2)酯酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基因控制酯酶的合成要經(jīng)過 兩個(gè)過程。(3)通過生物工程產(chǎn)生的細(xì)菌，其后代同樣能分泌酯酶，這是由于 。(4)請(qǐng)你具體說出一項(xiàng)上述科研成果的實(shí)際應(yīng)用 。獲得人們所需要的突變性狀轉(zhuǎn)錄和翻譯生物工程能將“目的基因”整合到細(xì)菌的DNA分子中，并隨細(xì)菌DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，并在后代中表達(dá)用于降解環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥，以保護(hù)環(huán)境基因突變的頻率二 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自由組合.2 類型:4、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；對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義?；虻淖杂山M合: 非同源染色體

14、上的非等位基因的組合.減后期例子基因的互換: 同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.四分體時(shí)期例子基因工程，即：重組DNA技術(shù)考點(diǎn)四：基因重組的實(shí)質(zhì)、類型與意義3、特點(diǎn)：兩個(gè)體雜合程度越高，遺傳物質(zhì)的差距越大，后代重組類型越多，變異越大形成新的基因型例：下列實(shí)例中，涉及基因重組的是：A、我國(guó)著名育種專家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出的超級(jí)水稻品種B、英國(guó)科學(xué)有利用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出小綿羊C、荷蘭科學(xué)家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內(nèi)并獲得成功D、乘宇宙飛船上過太空的辣椒種子結(jié)出的果實(shí)較平常的大一倍以上考點(diǎn)五：基因突變與基因重組的區(qū)別與聯(lián)系基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子機(jī)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因

15、，出現(xiàn)了新性狀基因的重要組合，產(chǎn)生了新的基因型，使之性狀重新組合發(fā)生時(shí)期及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)而引起，或由理化因素DNA分子結(jié)構(gòu)的破壞減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，非同源染色體之間自由組合條件外界條件的劇變和內(nèi)部因素的互相作用 不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過程中減數(shù)分裂和受精作用意義生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一。通過誘變育種可培育新品種，是基因重組的基礎(chǔ)是生物變異的重要因素，通過雜交育種性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良品種發(fā)生可能可能性很小非常普通1、基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的( )A分裂間期B分裂期前期C分裂期后期

16、D在分裂期的各個(gè)時(shí)期都有可能3、基因重組發(fā)生的時(shí)間是( )ADNA復(fù)制時(shí)B減數(shù)分裂的四分體期C減數(shù)第一次分裂后期DB和C項(xiàng)都是2、在細(xì)胞有絲分裂的過程中，不會(huì)發(fā)生( )A基因突變B基因重組CDNA分子中堿基對(duì)的改變DDNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失4基因重組發(fā)生在（ ）A減數(shù)分裂形成配子的過程中 B受精作用形成受精卵的過程中C有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中 D通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中5生物變異的根本來源是（ ）A基因重組B染色體數(shù)目變異 C染色體結(jié)構(gòu)變異D基因突變DA6生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于（ ）A基因重組 B基因突變 C染色體變異 D環(huán)境變化A考點(diǎn)六：復(fù)等位基因與人體血型復(fù)等位基因：指在一個(gè)基因位點(diǎn)上，不只有兩個(gè)基因，而是有兩