高中生物必修二：基因突變和基因重組

第五章基因突變及其他變異遺傳伴隨著變異，泛起進(jìn)化的層層漣漪。遺傳變異規(guī)律的妙用，贏來(lái)戰(zhàn)勝病魔的驚喜。什么是“生物的遺傳和變異”？變異是指親子間和子代個(gè)體間的差異。遺傳是指親子間的相似性。變異能否遺傳？是否所有的變異都能遺傳給后代？

基因突變基因重組染色體變異

表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境生物的變異可遺傳的變異：生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)改變不可遺傳的變異：環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變陽(yáng)光、水肥充足

子粒飽滿(mǎn)，畝產(chǎn)增加子粒小，畝產(chǎn)低

不可遺傳的變異可遺傳的變異一、基因突變基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥資料：1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱(chēng)這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型。病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴(lài)氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴(lài)氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）根本原因兩面凹的圓餅狀性狀谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)GUA…………纈氨酸異常蛋白質(zhì)鐮刀型CATGTA…………直接原因概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。本質(zhì)：DNA分子的堿基對(duì)發(fā)生了改變。一、基因突變思考2、基因突變發(fā)生的時(shí)間？3、基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？1.由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起性狀的改變？基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

①多種密碼子決定同一種氨基酸②不具遺傳效應(yīng)的DNA片段③雖改變氨基酸種類(lèi)，但不改變性狀④顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）

基因突變的時(shí)間：細(xì)胞分裂的間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞一般不能遺傳給后代（產(chǎn)生性原細(xì)胞時(shí)可以）可以通過(guò)受精作用直接遺傳給后代DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤.二、基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類(lèi)似物苯環(huán)類(lèi)似物復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤堿基組成改變內(nèi)部因素外部因素生物界中普遍存在———普遍性個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位——隨機(jī)性自然情況下突變頻率很低(10-5-10-8)——低頻性多數(shù)對(duì)生物有害——多害少利性突變是不定向的——不定向性三、基因突變的特點(diǎn)基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因變成它的等位基因（A→a或a→A）。1）意義：產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來(lái)源，

為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料。四．基因突變的意義2）應(yīng)用：誘變育種:運(yùn)用物理因素或化學(xué)因素提高突變率,誘發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種.小結(jié)：1、基因突變的概念（發(fā)生的時(shí)期，基因突變與生物性狀的關(guān)系及對(duì)后代的影響）2、基因突變的原因3、基因突變的特點(diǎn)4、基因突變的意義1、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.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變C.不能翻譯D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變2、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)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，其他順序不變B

．長(zhǎng)度不變，但順序改變C

．長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變D．A、Ｃ都有可能

３．下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，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T(mén) B．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為T(mén)TT D．第103至105位被替換為1個(gè)TＤＤＢ１.下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是()

A.自然條件下，一種生物的突變率是很低的

B.生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的

C.基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V泛存在

D.基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的主要來(lái)源２、基因突變的本質(zhì)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RNA

C·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、某個(gè)嬰兒不能消化乳類(lèi)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個(gè)氨基酸改換而導(dǎo)致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是（）A．缺乏吸收某種氨基酸的能力B．不能攝取足夠的乳糖酶C．乳糖酶基因有一個(gè)堿基改換了D．乳糖酶基因有一個(gè)堿基缺失

C

４、人工誘變是創(chuàng)造生物新類(lèi)型的重要方法，這是因?yàn)槿斯ふT變()A易得大量有利個(gè)體B可按計(jì)劃定向改良C變異頻率高，有利變異較易穩(wěn)定D以上都對(duì)

C

５.右圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)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致病基因可以轉(zhuǎn)化D.圖中基因的遺傳遵循自由組合定律Aa1a2a3D基因重組在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。將F2中的黃色皺粒豌豆種植下去，子代中會(huì)有黃色皺粒豌豆嗎？為什么？自身的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的組合.②基因的互換:同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.③重組DNA技術(shù)：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，在生物體外重組，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的性狀。基因重組的類(lèi)型AabBAaBb簡(jiǎn)單理解，基因重組就是精細(xì)胞和卵細(xì)胞結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生不同于父本和母本的基因型。A:控制不同性狀的基因重新組合，不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型。基因重組的意義：基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代。基因重組是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義。Q:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組的意義1、基因突變（）；基因重組（）。A、產(chǎn)生新基因，不形成新基因型B、產(chǎn)生新基因，形成新基因型C、不產(chǎn)生新基因，形成新基因型D、不產(chǎn)生新基因，不形成新基因型2、基因重組發(fā)生在()A.有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中B.減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中C.受精作用形成受精卵的過(guò)程中D.分裂間期，DNA復(fù)制的過(guò)程中３.一種植物在正常情況下只開(kāi)紅花，但偶然會(huì)出現(xiàn)一朵白花，如果將白花種子種下去，它的后代全部開(kāi)白花，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是(）

A.自然雜交B.自然選擇C.基因突變D.基因重組４.進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是（）A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.生活條件改變BBＣＡ比較項(xiàng)目基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果時(shí)期意義發(fā)生頻率堿基對(duì)的增添、缺失或替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變控制不同性狀的基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因分裂間期有性生殖過(guò)程產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型生物變異的