基因突變和基因重組課件人教高中必修

基因突變和基因重組課件人教高中必修第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content學(xué)案1基因突變和基因重組第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content

一、基因突變

1.基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的_______、_______和_______，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。

2.基因突變的特點(diǎn)：_________、________、________、__________和____________。二、基因重組

1.減數(shù)分裂形成配子時(shí)，________染色體上的_______基因的自由組合。

2.減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期，位于同源染色體上的_________會(huì)隨著_______________的交換而交換。替換

增添缺失普遍性隨機(jī)性低頻性不定向性多害少利性非同源非等位等位基因非姐妹染色單體第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content學(xué)點(diǎn)一基因突變的實(shí)例1.鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分析（1）直接原因：組成血紅蛋白分子的一個(gè)谷氨酸被替換成了纈氨酸，引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。（2）根本原因：堿基對(duì)被堿基對(duì)替換。（3）結(jié)論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因突變引發(fā)的一種遺傳病，是由于基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而產(chǎn)生的。

2.基因突變的概念

DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，稱為基因突變。第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content說明:

（1）基因突變中堿基改變的方式有三種，除堿基對(duì)的替換外，還有增添和缺失，如圖5-1-1。（2）DNA分子堿基對(duì)的改變?cè)斐闪薉NA分子結(jié)構(gòu)的改變，但并不一定引起生物性狀的改變。圖5-1-13.基因突變發(fā)生的時(shí)期基因突變一般發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，這兩個(gè)時(shí)期是DNA分子進(jìn)行復(fù)制的時(shí)候，其結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定，最容易發(fā)生基因突變。第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

【解析】基因突變的方式至少有兩大類，一類是堿基對(duì)的替換，一類是堿基對(duì)數(shù)目的改變。【例1】生物體的DNA分子增加或減少一個(gè)堿基，這種變化是（）

A.細(xì)菌轉(zhuǎn)化B.基因的自由組合

C.基因突變D.等位基因分離C第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content1.基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的（）

A.分裂間期

B.分裂前期

C.分裂后期

D.在分裂期的各個(gè)時(shí)期都有可能A

【解析】DNA分子在細(xì)胞分裂間期發(fā)生復(fù)制，如果復(fù)制過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，則會(huì)出現(xiàn)基因突變。第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四學(xué)點(diǎn)二基因突變的原因和特點(diǎn)

1.基因突變的原因（1）外因——誘發(fā)突變物理因素、化學(xué)因素、生物因素。（2）內(nèi)因——自然突變?cè)谧匀粻顟B(tài)下，DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤，DNA的堿基組成發(fā)生改變等。

2.基因突變的特點(diǎn)（1）普遍性：在生物界中普遍存在。（2）隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；可以發(fā)生在同一個(gè)DNA分子的不同部位。（3）不定向性：一個(gè)基因可以向多個(gè)方向發(fā)生突變，形成一個(gè)以上的等位基因。第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四說明:

雖然基因突變是不定向的，但是結(jié)果產(chǎn)生了其等位基因。也就是說，基因突變是朝著其等位基因的方向進(jìn)行突變。（4）低頻性：自然狀況下，對(duì)于一種生物而言，其基因突變的頻率是很低的。但是當(dāng)一個(gè)種群內(nèi)有許多個(gè)體的時(shí)候，就有可能產(chǎn)生各種各樣的隨機(jī)突變，提供豐富的可遺傳的變異。（5）多害少利性：多數(shù)有害，少數(shù)有利。

3.基因突變的意義（1）基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑；（2）基因突變是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供原始材料。第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

【解析】考察基因突變的概念、特點(diǎn)和分類?！纠?】下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是（）①基因突變包括自然突變和誘發(fā)突變②在DNA復(fù)制中，堿基排列順序發(fā)生差錯(cuò)改變了遺傳信息，產(chǎn)生基因突變③基因突變一般對(duì)生物是有害的，但是，有的基因突變是有利的④基因突變一定產(chǎn)生新性狀

A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④B第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content2.下列關(guān)于基因突變的敘述，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、缺失和替換

B.基因突變是基因中脫氧核苷酸的數(shù)量和排列順序改變而引起的

C.基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或生物內(nèi)部因素的作用下發(fā)生

D.基因突變的頻率很低，而且都是有害的D

【解析】A項(xiàng)是基因突變的概念；B項(xiàng)闡明了基因突變的原因；C項(xiàng)說明了基因突變的誘發(fā)因素；D項(xiàng)錯(cuò)誤，基因突變的頻率確實(shí)很低，而且一般是有害的，但不全是有害的，有些基因突變既無害也無利，還有一些基因突變可使生物產(chǎn)生新性狀，適應(yīng)新環(huán)境，是有利的。第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四學(xué)點(diǎn)三基因重組

1.定義：是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。

2.類型（1）自由組合型：減數(shù)分裂形成配子時(shí)，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合。（2）交叉互換型：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。

3.意義：基因重組是生物多樣性形成的原因之一；也是生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化非常重要。第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

【解析】減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部交換可導(dǎo)致基因重組?！纠?】下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是（）

A.生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組

B.減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換可導(dǎo)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(dǎo)致基因重組

D.一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能B第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content3.下列關(guān)于基因重組的敘述，正確的是（）

A.有性生殖可導(dǎo)致基因重組

B.等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組

C.非等位基因的自由組合和互換可導(dǎo)致基因重組

D.無性生殖可導(dǎo)致基因重組A

【解析】有性生殖過程中，經(jīng)減數(shù)分裂形成有性生殖細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生基因重組；B選項(xiàng)等位基因分離和非同源染色體上的非等位基因的自由組合可導(dǎo)致基因重組；C選項(xiàng)中的非等位基因沒說明是位于同源染色體上，還是位于非同源染色體上，所以不正確；D選項(xiàng)中無性生殖不會(huì)出現(xiàn)基因重組。第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content基因突變與基因重組的區(qū)別第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

【解析】題圖中Ⅰ為減數(shù)分裂，可發(fā)生基因突變和基因重組，Ⅱ?yàn)槭芫饔?，Ⅲ為?xì)胞的分裂、分化?！纠?】據(jù)圖5-1-2判斷，下列說法不正確的是（）

A.基因突變發(fā)生于Ⅰ過程，基因重組發(fā)生于Ⅱ過程

B.Ⅲ過程在細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化基礎(chǔ)上進(jìn)行的

C.有性生殖實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物的變異性

D.有性生殖方式的出現(xiàn)，加快了生物進(jìn)化的進(jìn)程A圖5-1-2第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content4.下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.基因突變是生物變異的根本來源

B.基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因

C.基因重組只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因，因此對(duì)生物進(jìn)化沒有作用

D.基因重組只發(fā)生在有性生殖過程中

【解析】基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生其等位基因，即產(chǎn)生原來沒有的新基因，這是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料，因此，可以說如果沒有基因突變，生物也就不可能進(jìn)化；基因重組雖然也能使生物產(chǎn)生變異，但這些變異只是生物界中已存在的性狀重新組合，并不能產(chǎn)生自然界中原來沒有的性狀，但是由于基因重組產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，可能有一些會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合，因此對(duì)生物的進(jìn)化也有重要意義。C請(qǐng)做練案17基因突變和基因重組第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content一、選擇題（每小題5分，共35分）本練案共8題，滿分為50分，用時(shí)20分鐘

【解析】生物的變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異?？蛇z傳的變異是由于生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異等；不可遺傳的變異則是由環(huán)境條件引起的生物變異，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，如B項(xiàng)，甲狀腺激素可促進(jìn)蝌蚪的生長(zhǎng)發(fā)育，發(fā)育成的青蛙比對(duì)照組大，但其體內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有改變，其后代若飼喂普通飼料，則生長(zhǎng)狀況和對(duì)照組相同。B練案17基因突變和基因重組1.下列變異現(xiàn)象，屬于不可遺傳的變異的是（）

A.夫婦雙方正常，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體型大的多

C.普通金魚與透明金魚雜交，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)照組相比更碩大第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content【解析】A項(xiàng)屬于堿基替換，由于密碼子存在簡(jiǎn)并性，可能沒有影響，也可能有影響；B項(xiàng)屬于堿基的增添，一定會(huì)引起堿基序列的變化，自增添處開始合成的多肽序列將會(huì)全部被改變；C項(xiàng)屬于整個(gè)密碼子被替換，只引起多肽序列中一個(gè)氨基酸的改變；D項(xiàng)屬于堿基的缺失，自缺失處開始合成的多肽序列將會(huì)全部被改變，但對(duì)氨基酸序列的影響比B項(xiàng)小。B2.圖17-1為大腸桿菌某基因的堿基序列，下列變化對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）（）

A.第6位的C被替換為TB.第9位與第10位之間插入1個(gè)TC.第100、101、102位被替換為TTTD.第103至105位被替換為1個(gè)T圖17-1第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content【解析】基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性的特點(diǎn)?！窘馕觥炕蛑亟M是指非等位基因間的重新組合，能產(chǎn)生大量的變異類型，但只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因?；蛑亟M的細(xì)胞學(xué)基因是性原細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂，同源染色體彼此分離的時(shí)候，非同源染色體之間的自由組合和同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換。3.基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法，正的是（）

A.無論是低等生物還是高等生物都可能發(fā)生突變

B.生物在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生突變

C.突變只能定向形成新的等位基因

D.突變對(duì)生物的生存往往是有利的A4.下列有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組

B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組

C.純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離

D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)C第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四Content【解析】突變體是遺傳物質(zhì)發(fā)生改變形成的，其表現(xiàn)出現(xiàn)了異常性狀。擬南芥P基因的突變體與用生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸抑制劑處理的性狀相似，只能初步說明基因突變后的遺傳效應(yīng)是什么，而非抑制劑誘發(fā)引起了突變，即在使用抑制劑前已發(fā)生了突變。5.擬南芥P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異常。用生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸抑制劑處理正常擬南芥，也會(huì)造成相似的花異常。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（）

A.生長(zhǎng)素與花的發(fā)育相