高三一輪復(fù)習(xí)基因突變與基因重組

第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變與基因重組一輪復(fù)習(xí)

生物的變異是指生物親、子代間或子代個(gè)體間存在性狀差異的現(xiàn)象。問題1.什么是生物的變異？思考：生物的表現(xiàn)型受哪些因素的影響？表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件變異的類型填表：種類不可遺傳的變異可遺傳的變異引起的因素

特點(diǎn)

環(huán)境改變遺傳物質(zhì)改變不可遺傳

可遺傳可遺傳變異的三個(gè)來源、

、

、基因突變基因重組染色體變異問題二、基因突變

（一）概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、和

而引起的

的改變。缺失替換增添基因結(jié)構(gòu)（二）誘變因素：1、

因素：如紫外線、X射線及其他輻射，損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA。2、

因素：如亞硝酸、堿基類似物能改變核酸的堿基。3、

因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA。（三）發(fā)生的時(shí)期：主要在

時(shí)期，如

分裂、

分裂間期。物理化學(xué)生物DNA分子復(fù)制有絲分裂減數(shù)第一次分裂（四）實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥：1、直接病因：血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)

被替換。2、根本原因：血紅蛋白基因（DNA）上

發(fā)生改變，由A—T變?yōu)門—A。（五）特點(diǎn)：1、

性：在生物界中普遍存在。2、

性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。3、低頻性：突變頻率很低。4、

性：可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。5、

：多數(shù)有害，少數(shù)有利，也有中性。氨基酸堿基對(duì)普遍隨機(jī)不定向害多利少

（六）意義：基因突變是

產(chǎn)生的途徑，是生物變的

，是

的原始材料。新基因根本來源生物進(jìn)化正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥DNA突變mRNA氨基酸┯-┯-┯

CTT

GＡA

┷-┷-┷┯-┯-┯

CAT

GA

┷-┷-┷GAA

┷-┷-┷GA

┷-┷-┷血紅蛋白谷氨酸纈氨酸紅細(xì)胞正常圓餅狀異常鐮刀狀轉(zhuǎn)錄翻譯UT脫水縮合問題三、基因突變對(duì)性狀與子代的影響（一）基因突變對(duì)性狀的影響：1、改變性狀：（1）原因：突變間接引起

改變，最終表現(xiàn)為

功能改變，影響生物性狀。（2）實(shí)例：

。2、不改變性狀，有下列兩種情況：（1）一種氨基酸可以由

種密碼子決定，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄后的密碼子仍然決定同種氨基酸時(shí)，這種突變不會(huì)引起生物性狀的改變。（2）突變成的

基因在雜合子中不引起性狀的改變。密碼子蛋白質(zhì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥多隱性比一比、查一查ＡＡ甲乙丙丁DNA堿基對(duì)替換，不一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。結(jié)論:氨基酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸纈氨酸比一比、查一查DNA:TACCATTAGGATCCCATTmRNA:AUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密碼纈氨酸異亮氨酸亮氨酸甘氨酸終止密碼DNA：TACCCATTAGGATCCCATTmRNA:AUGGGUAAUCCUAGGGUAADNA:TAC

CAT

AGG

ATC

CCATTmRNA:AUG

GUA

UCC

UAG

GGU起始密碼起始密碼甘氨酸天冬酰胺脯氨酸精氨酸纈氨酸纈氨酸絲氨酸終止密碼插入C丟失T結(jié)論：堿基增添或缺失會(huì)引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變?！绢}型示例】類型一：基因突變的理解例1如圖為同種生物的不同個(gè)體編碼翅結(jié)構(gòu)的基因的堿基比例圖?；?來源于具正常翅的雌性個(gè)體的細(xì)胞，基因2來源于另一具異常翅的雌性個(gè)體的細(xì)胞。據(jù)此可知，翅異常最可能是由于堿基對(duì)的（

）A、插入

B、替換C、缺失

D、正常復(fù)制C例2（2010-高考-理綜-福建）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，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是A．①處插入堿基對(duì)G—CB．②處堿基對(duì)A—T替換為G—CC．③處缺失堿基對(duì)A—TD．④處堿基對(duì)G—C替換為A—T甘氨酸：GGG賴氨酸：AAAAAG谷氨酰胺：CAGCAA谷氨酸：GAAGAG絲氨酸：AGC丙氨酸：GCA天冬氨酸：AAUB探究：（1）如果圖①處插入堿基對(duì)G—C，會(huì)引起生物性狀改變嗎？

（2）如果圖④處堿基對(duì)G—C替換為A—T，會(huì)引起生物形狀改變嗎？

①處插入堿基對(duì)G-C后，插入后的密碼子改變，則引起氨基酸序列變化，故引起生物性狀改變④處堿基對(duì)G-C替換為A-T，則對(duì)應(yīng)的密碼子由AAG變?yōu)锳AA，氨基酸序列不變，故生物性狀不變。甘氨酸：GGG賴氨酸：AAAAAG谷氨酰胺：CAGCAA谷氨酸：GAAGAG絲氨酸：AGC丙氨酸：GCA天冬氨酸：AAUGC丙氨酸谷氨酸AT（二）基因突變對(duì)子代的影響1、基因突變發(fā)生在

分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。2、如果發(fā)生在

分裂過程中，可以通過

傳遞給后代。有絲減數(shù)配子基因突變的結(jié)果：

①基因突變可能會(huì)引起性狀的改變，打破了生物和環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，一般對(duì)生物有害。②基因突變可產(chǎn)生新基因（與原基因互為等位基因），使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)變化的環(huán)境，獲得新的生活空間。③還有一些突變對(duì)生物既無害也無利。一般形成該基因的等位基因問題四、基因重組的概念、類型和意義是什么？含義：成因：生物進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基

因發(fā)生重新組合的現(xiàn)象叫基因重組。1、非同源染色體上非等位基因的自由組合。aBbbBa時(shí)間：減數(shù)第一次分裂后期。AabBAaBb2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交叉互換使其上的等位基因互換而發(fā)生基因重組。時(shí)間：減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期?；蛲蛔兊囊饬x？基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料?；蛑亟M的意義：基因重組也是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義。

思考1：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？

有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？不產(chǎn)生新的基因但可以產(chǎn)生新的基因型和表現(xiàn)型。思考2：當(dāng)具有20對(duì)相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交（假設(shè)控制20對(duì)性狀的20對(duì)等位基因分別位于20對(duì)同源染色體上），F(xiàn)2可出現(xiàn)多少種基因型和表現(xiàn)型？基因型：320

表現(xiàn)型：220【題型示例】類型二：基因重組的理解例3：（09福建卷）3.細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是A.染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B.非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組C.染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變D.非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異方法歸納：不同生物可遺傳變異的來源：1病毒可遺傳變異的來源—.2原核生物可遺傳變異的來源—.

3真核生物可遺傳變異的來源：（1）無性生殖—.（2）有性生殖—

.基因突變基因突變基因突變、染色體變異基因突變、基因重組、染色體變異B變式訓(xùn)練：基因重組發(fā)生在有性生殖過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)胞過程中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組C同源染色體的等位基因隨非姊妹染色單體的交換基因重組沒有改變基因的結(jié)構(gòu)，只是后代中生物個(gè)體的性狀重新組合例4：（2011廣州一摸題）3．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)種植轉(zhuǎn)抗除草劑基因作物后，附近許多與其親緣關(guān)系較近的野生植物也獲得了抗除草劑性狀。這些野生植物的抗性變異來源于A.基因突變B.染色體數(shù)目變異C.基因重組D.染色體結(jié)構(gòu)變異C問題五、基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系（一）基因突變和基因重組概念的比較基因突變基因重組變異實(shí)質(zhì)

發(fā)生改變，產(chǎn)生新的

.

控制

重新組合時(shí)間主要在細(xì)胞分裂

.

期減數(shù)第一次分裂

時(shí)期和

期

適用范圍所有生物都可發(fā)生，包括病毒）具有普遍性適用于

生物

生殖結(jié)果產(chǎn)生的

.

產(chǎn)生新的

.

意義

舉例鐮刀型細(xì)胞貧血癥母生九子，連母十個(gè)樣基因結(jié)構(gòu)基因不同性狀的基因間四分體后新的基因基因型是變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供最初的原始材料是生物變異的重要來源，有利于生物進(jìn)化。有性真核（二）根據(jù)細(xì)胞分裂圖來確定變異類型A圖B圖分裂類型

變異類型

有絲分裂基因突變減數(shù)分裂基因突變或基因重組【練習(xí)】1、下列有關(guān)基因突變的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A、基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或替換B、基因突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的部分改變而發(fā)生