基因突變和基因重組(復(fù)習(xí)課件)

1、5.1 基因突變和基因重組2-4生物的變異（1）基因重組及其意義（2）基因突變的特征和原因（3）染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異（4）生物變異在育種上的應(yīng)用（5）轉(zhuǎn)基因食品的安危IIIIIIII練習(xí)1、判斷正誤。1、由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的。（ ）2、基因突變的方向是由環(huán)境決定的。（ ）3、一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變。（ ）4、細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變。（ ）5、不同基因突變的概率是相同的。 ( )6、由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可以突變?yōu)榭刂崎L(zhǎng)毛的基因。（ ）7、基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但不一定會(huì)引起生物性狀的改變()。8、基因突變不僅是可逆的，而且大多數(shù)突變都是有

2、害的。 ( )9、若沒(méi)有外界因素的影響，基因就不會(huì)發(fā)生突變()。10、 生殖細(xì)胞突變可傳給后代，體細(xì)胞突變一般不傳給后代，但往往給突變的個(gè)體帶來(lái)傷害()。性狀遺傳物質(zhì)+ 環(huán)境不能遺傳的變異可遺傳的變異來(lái)源于基因突變?nèi)旧w變異基因重組改變改變生物可遺傳變異的來(lái)源（1）病毒的可遺傳變異的來(lái)源：（2）原核生物可遺傳變異的來(lái)源：（3）真核生物可遺傳變異的來(lái)源 進(jìn)行無(wú)性生殖的生物： 進(jìn)行有性生殖的生物：基因突變基因突變基因突變和染色體變異基因突變、基因重組和染色體變異練習(xí)2、引起生物產(chǎn)生可遺傳變異的原因有基因重組、基因突變和染色體變異。下列幾種生物性狀產(chǎn)生的原因中，來(lái)源相同的一組是()。野生紅眼果蠅后代

3、偶然出現(xiàn)了少量白眼類(lèi)型黃色圓粒豌豆種植后出現(xiàn)綠色皺粒品種利用番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交獲得“番茄馬鈴薯”用紫外線照射紅色細(xì)菌的培養(yǎng)液，幾天后出現(xiàn)了一個(gè)白色菌落人類(lèi)的鐮刀型細(xì)胞貧血癥 A B C D答案：C物理生物化學(xué)增添替換缺失一、基因突變1、基因突變的實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析：直接原因：根本原因：血紅蛋白的一條多肽鏈上的一個(gè)氨基酸由正常的谷氨酸變成了纈氨酸。發(fā)生了基因突變，堿基對(duì)由 突變成 。TAAT2、基因突變的結(jié)果 回顧必修二教材第7頁(yè)技能訓(xùn)練的資料：“有一天，你突然發(fā)現(xiàn)一種本來(lái)開(kāi)白花的花卉，出現(xiàn)了一株開(kāi)紫花的植株。這種花是自花受粉的，將這株開(kāi)紫花的植株的種子種下去，可

4、惜的是在長(zhǎng)出的126株新植株中，卻有46株是開(kāi)白花的， ”，請(qǐng)問(wèn)第一株開(kāi)紫花的植株是怎么產(chǎn)生的？基因突變產(chǎn)生的?；蛲蛔兊慕Y(jié)果是：產(chǎn)生等位基因，形成相對(duì)性狀?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生 而引起的 的改變。（D）增添替換缺失（d1）（d2）（d3）堿基對(duì)的替換、增添和缺失基因結(jié)構(gòu)3、基因突變的概念基因突變改變了堿基排列順序，但是基因的數(shù)量和所在位置不變。練習(xí)3、（2010年全國(guó)新課標(biāo)卷）在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)紅花的豌豆植株，推測(cè)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(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)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

5、細(xì)胞的DNA含量D細(xì)胞的RNA含量答案：B4、基因突變的類(lèi)型(1)顯性突變：aa Aa（當(dāng)代表現(xiàn)）。(2)隱性突變：AA Aa（當(dāng)代不表現(xiàn) ）。 突變性狀一旦在生物個(gè)體中表現(xiàn)出來(lái)，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。 基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期以及體細(xì)胞或生殖細(xì)胞周期的任何時(shí)期。5、基因突變發(fā)生的時(shí)期想一想：基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)？ 在DNA復(fù)制時(shí)，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開(kāi)形成單鏈DNA，這時(shí)DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大下降，極易受到外界因素干擾使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突變?；蛲蛔兂０l(fā)生在細(xì)胞分裂DNA復(fù)制時(shí)。想一想：有絲分裂和減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生的基因突變對(duì)后代的影響是否相同？不同。

6、有絲分裂產(chǎn)生體細(xì)胞突變，有性生殖時(shí)一般不遺傳給后代；減數(shù)分裂產(chǎn)生配子突變，可以遺傳給后代。6、基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響練習(xí)4、（2012年廣東卷改編）豌豆的Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見(jiàn)下圖。替換增添?yè)?jù)圖可推測(cè)，Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的 和 。 號(hào)位點(diǎn)插入了 個(gè)堿基對(duì)。 3想一想：堿基對(duì)的替換對(duì)蛋白質(zhì)還可能產(chǎn)生哪些影響？如果在基因中部插入或缺失1個(gè)堿基對(duì)，對(duì)蛋白質(zhì)又將產(chǎn)生什么影響？基因突變的影響堿基對(duì)替換肽鏈： 起始-天冬-異亮-亮-甘-終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈： 起始-酪-異亮-亮-甘

7、-終止- -TAC-ATA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-TAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNAmRNA：-AUG-UAU-AUC-CUC-GGG-UAA- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變后T-A替換G-C堿基對(duì)堿基對(duì)的替換只改變替換處編碼的氨基酸，其他氨基酸位置不變！基因突變的影響堿基數(shù)目增添肽鏈： 起始-天冬-異亮-亮-甘-終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈： 起始-甘-酪-脯-精-纈- -TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT- -ATG

8、-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對(duì)堿基對(duì)的增添，從改變處開(kāi)始，之后的氨基酸序列全部都發(fā)生改變！基因突變的影響堿基數(shù)目缺失肽鏈： 起始-天冬-異亮-亮-甘-終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈： 起始-異亮-絲-絲-甘- -TAC-TAT-AGG-AGC-CCA- -ATG-ATA-TCC-TCG-GGT-DNAmRNA：-AUG-AUA-UCC

9、-UCG-GGU- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突變前突變后-C-G此處缺失一個(gè)堿基對(duì)堿基對(duì)的缺失，從改變處開(kāi)始，之后的氨基酸序列全部都發(fā)生改變！小結(jié)：基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響基因突變的類(lèi)型對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響1個(gè)堿基對(duì)的替換一個(gè)氨基酸種類(lèi)改變沒(méi)有變化肽鏈變短（翻譯提前終止）肽鏈變長(zhǎng)（翻譯延遲終止）1個(gè)堿基對(duì)的增添/缺失（非3整數(shù)倍）一系列氨基酸種類(lèi)改變肽鏈長(zhǎng)度改變（變長(zhǎng)或變短）基因突變對(duì)性狀的影響A、一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子，密碼子改變但其決定的氨基酸未發(fā)生改變（即密碼子有簡(jiǎn)并性）。B、突變成的隱性基因在雜合子中不

10、引起性狀的改變。C、基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。D、有些突變改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別位置的氨基酸，但該蛋白質(zhì)的功能不變。（1）改變性狀（2）不改變性狀原因：突變間接引起密碼子的改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，影響生物性狀。例如：鐮刀型細(xì)胞貧血癥。練習(xí)5、（2008年廣東卷改編）如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是（ ）。A沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質(zhì)增加多個(gè)氨基酸D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化答案：A練習(xí)6、（2010年福建卷）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，

11、導(dǎo)致1169位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是（ ）。A處插入堿基對(duì)GC B處堿基對(duì)AT替換為GC C處缺失堿基對(duì)ATD處堿基對(duì)GC替換為AT答案：B練習(xí)7、5BrU（5 溴尿嘧啶）具有兩種不同的構(gòu)型，既可以與A配對(duì)，又可以與C配對(duì)。將一個(gè)分生區(qū)細(xì)胞接種到含有A、G、C、T、 5BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，可能會(huì)出現(xiàn)什么狀況？可能會(huì)發(fā)生堿基對(duì)從AT到GC或者從GC到AT的替換。如果將分生區(qū)細(xì)胞換成成熟區(qū)細(xì)胞，還能發(fā)生上述變化嗎？能。練習(xí)8、甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥(niǎo)嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥(niǎo)嘌呤，這種鳥(niǎo)嘌呤不與胞嘧啶（C）配對(duì)而與胸腺嘧啶（T）配對(duì)。育種專(zhuān)家為獲得更多

12、的變異水稻親本類(lèi)型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）經(jīng)過(guò)處理后，發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說(shuō)明這種變異為 突變，這最可能是因?yàn)榘l(fā)生了堿基對(duì)的 。（2）用EMS浸泡種子是為了 。還可以用什么措施來(lái)達(dá)到這一目的？ （3）經(jīng)EMS處理后，水稻的某一性狀出現(xiàn)多種變異類(lèi)型，說(shuō)明這種變異具有 （特點(diǎn)）。你能從人的身上找到證明這一特點(diǎn)的現(xiàn)象嗎？（4）經(jīng)EMS處理后，水稻出現(xiàn)高莖的品種，這對(duì)其自身是有利還有有害的？顯性替換提高突變率物理和生物。不定向性知識(shí)點(diǎn)判斷：1、基因突變是廣泛存在的，并且對(duì)生

13、物自身大多是有害的 （ ）2、基因突變的方向是由環(huán)境決定的 （ ）3、一個(gè)基因可以向多個(gè)方向發(fā)生基因突變 （ ）4、細(xì)胞分裂的中期不會(huì)發(fā)生基因突變 （ ）5、基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或生物體內(nèi)部因素的作用下發(fā)生 （ ）6、基因突變是生物變異的根本來(lái)源 （ ）基因突變具有不定向性！基因突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何階段，以及體細(xì)胞或生殖細(xì)胞周期的任何時(shí)期。7、基因突變的特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在?？砂l(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何細(xì)胞，細(xì)胞的不同DNA分子上，同一DNA分子的不同部位。自然界突變率很低：105- 10-8一般是有害的，可能有利，還可能既無(wú)害也無(wú)益。 (打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性)普

14、遍性:隨機(jī)性:低頻性:有害性：不定向性：必修二：P 82一個(gè)基因可以向不同方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。8、基因突變的意義 基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原始材料。完成名師金典：P130 典例分析 1 課堂達(dá)標(biāo) 1 典例分析 2 課堂達(dá)標(biāo) 2易 錯(cuò) 警 示易 錯(cuò) 警 示下圖是孟德?tīng)柕摹皟蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”的過(guò)程和結(jié)果圖，請(qǐng)問(wèn)：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否發(fā)生基因突變？（2）是否發(fā)生變異？（3）如果發(fā)生變異，那是如何產(chǎn)生的呢？二、基因重組在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合。概念：實(shí)現(xiàn)：意義： 途徑1：非等位基因自由組合（減I后期）途徑3：轉(zhuǎn)

15、基因（DNA重組技術(shù)）途徑2：交叉互換（四分體時(shí)期）是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義?；虻淖杂山M合（減后期）: 減數(shù)分裂形成配子時(shí)，隨著非同源染色體的自由組合，非同源染色體上的非等位基因也自由組合?；虻幕Q:減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。如果交換發(fā)生在非同源染色體之間屬于基因重組嗎？屬于染色體結(jié)構(gòu)變異基因工程:目的基因在體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因進(jìn)行重組。練習(xí)9、判斷正誤1、減數(shù)分裂過(guò)程中，非等位基因一定進(jìn)行重組()。2、交叉互換、自由組合、染色體移接、轉(zhuǎn)基因技術(shù)都屬于基

16、因重組()。3、染色體變異一般涉及很多基因，而基因突變一般只涉及一個(gè)基因()。4、非同源染色體上和同源染色體上的非等位基因均能實(shí)現(xiàn)基因重組。( )5、減數(shù)分裂四分體時(shí)期，姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。( )染色體結(jié)構(gòu)變異答案：B練習(xí)10、下列育種或生理過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生基因重組的是（ ）。染色體變異練習(xí)11基因重組發(fā)生在有性生殖過(guò)程中控制不同性狀的基因的自由組合時(shí)，下列有關(guān)基因重組的說(shuō)法正確的是（ ）。A有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物都能夠進(jìn)行基因重組B基因突變、基因重組都能夠改變基因的結(jié)構(gòu)C基因重組發(fā)生在初級(jí)精（卵）母細(xì)胞形成次級(jí)精（卵）母細(xì)胞的過(guò)程中D在減數(shù)分裂四分體時(shí)期非同源染色體的互換也是基因重