高一生物下学期 5.1基因突变和基因重组课件 新人教版

1、第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组“一母生九仔，连母十个样”一胎产下的多只兔 子，刚孵化出的鹦鹉形态各不同，主要原因是 什么？(1)掌握基因突变变的概念及特点。 (2)基因突变变和基因重组组的类类型的判断。 1实例：镰刀型细胞贫血症 (1)症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状 变为镰刀状，易发生红细胞破裂，使人患溶血 性贫血。(2)病因图解直接原因：组成血红蛋白分子的一个氨基酸被 替换。 根本原因：控制血红蛋白合成的基因中的一个 _的替换。 (3)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的_ 对改变而产生的一种遗传病。 2概念：DNA分子中发生碱基对的_ _，而引起的基因结构的改变。碱基 碱基替换、增 添和缺失3原因 (1)外因：_。 (2)内因：_偶尔发生错误、DNA的碱 基组成发生的改变等。 4特点：普通性、随机性、不定向性和_。 5意义 基因突变产生_，是生物变异的根本来源， 是_的原始材料。 思维拓展 基因突变不一定引起生物性状的改变 物理因素、化学因素、生物因素 DNA复制低频性新基因 生物进化基因突变的时间、实质 (1)时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间 期，

2、DNA分子复制过程中。 (2)基因突变的实质及结果(3)特点 普遍性：所有生物均可能发生基因突变。 随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期； 基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上； 基因突变可以发生在同一DNA分子的不同部位。不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生 一个以上的等位基因，并且基因突变的方向 和环境没有明确的因果关系(如右图所示)。低频性：在高等生物中，突变率是105 108，但同一个种群内的个体较多时，就可 能产生大量随机突变。 多害少利性：多数基因突变对生物体是有 害的，少数基因突变对生物体是有利的，也 有的基因突变对生物体既无利也无害。归纳总结 (1)基因突变是染色体的某一位点上基因的改 变，其结果是使一个基因变成了它的等位基 因。所以自然界所有生物的等位基因都是由 基因突变产生的。基因突变一定导致所携带 的遗传信息改变，但性状不一定改变。(2)基因突变不一定引起生物性状改变，原因是： 不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起 性状变异。 基因突变发生在隐性基因中，即显性基因突变 为隐性基因。 基因突变后新形成的密码子与原密码子决定的 是

3、同一种氨基酸。 突变有可能改变蛋白质中个别氨基酸的种类， 但并不影响蛋白质的功能，性状也不改变。 1如图表示人体某正常基因片段及其控制合成 的多肽顺序，AD表示4种基因突变的位点。A 处丢失T/A，B处T/A变为C/G，C处T/A变为G/C ，D处G/C变为A/T。假设4种突变不同时发生。 则下列叙述不正确的是( )注：除图中密码子外，已知GAC(天冬氨酸) 、GGU和GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、 UAG(终止信号)。翻译时由左向右进行 AA处突变会引起多肽链中氨基酸种类变化 BB处突变对结果无影响 CC处突变会引起多肽链中氨基酸数量变化 DD处突变会导致肽链的延长停止解析： 本题考查基因突变对性状改变的影响 。由于A处突变，则多肽链的氨基酸种类变化 为天冬氨酸酪氨酸甘氨酸甲硫氨酸；由 于GAC也是天冬氨酸的密码子，所以B处突变 对结果无影响；C处突变可使色氨酸变成甘氨 酸，没有改变氨基酸的数量；D处突变后，原 色氨酸的密码子变成了终止密码子(即UAG)， 使肽链延长停止。 答案： C2如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和 青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用 诱

4、变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正 确的是( )A青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能 还有基因重组 B诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快 了变异频率 C由a变为b、c、d体现了基因突变的不定 向性 Db代表的类型是最符合人们生产要求的变 异类型解析： A项错误：基因重组发生在减数分 裂过程中，而不需要诱变剂的作用；B项错 误：基因突变的方向是不定向的，诱变剂不 能决定变异方向；D项错误：d代表的高产类 型是最符合人们生产要求的变异类型。 答案： C1概念：指在生物体进行_过程 中，控制_的基因的重新组合。 2发生时期及原因：生物体在减数第一次分裂 前期的_时期，由于同源染色体的非 姐妹染色单体之间有时会发生_而 实现了同源染色体上非等位基因的基因重组； 在后期，由于_之间的自由 组合，实现了_上非等位基 因的基因重组。有性生殖 不同性状四分体 交叉互换非同源染色体 非同源染色体3意义：由于基因重组能够产生_的 基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有 适应某些变化的、生存所必需的_， 因此，基因重组是_的来源之一， 对_有重要意义。多样性基因组合 生物变异 21生物进化基因突变与

5、基因重组的区别基因突变变基因重组组本 质质基因的分子结结构发发 生改变变，产产生了新 基因，可能出现现新 性状不同基因的重新组组 合，产产生了新基因 型，使性状重新组组 合发发生 时间时间 及原 因DNA分子复制 时时，由于外界 理化因素或自 身生理因素引 起的基因结结构 的改变变减数第一次分裂过过程中 ，同源染色体的非姐妹 染色单单体间间交叉互换换 ，以及非同源染色体上 非等位基因的自由组组合条件外界条件的剧变剧变 和内部因素的相互 作用不同个体之间间的杂杂 交，有性生殖过过程 中的减数分裂意义义是生物变变异的根本 来源，也是生物进进 化的重要因素之一是生物变变异的来源 之一，也是生物进进 化的重要因素之一发发生 可能 性可能性很小非常普遍归纳总结 (1)基因突变存在于病毒、真核生物、原核生 物中，基因重组仅存在于进行有性生殖的真 核生物细胞核中。 (2)基因突变是对某一基因而言的，基因重组 在两对或两对以上的基因中才会发生。 3基因重组发生在有性生殖过程中，是控制不 同性状的基因的重新组合，下列有关基因重组 的说法正确的是( ) A有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B基因突变、基

6、因重组都能够改变基因的结构 C基因重组发生在初级精(卵)母细胞形成次级 精(卵)母细胞过程中 D在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换 也是基因重组解析： 解答本题的关键在于理解基因重组的 两种类型。逐项分析如下：A项有细胞结构的生 物包括真核生物和原核生物，原核生物不进行 有性生殖，不能发生基因重组。B项基因重组是 基因的自由组合，不会改变基因的结构；基因 突变是碱基对的增添、缺失、替换，所以能够 导致基因结构的改变。C项基因重组发生在减数 第一次分裂期间，减数第一次分裂的结果是初 级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞。D项非 同源染色体交换则不属于基因重组。 答案： C(2011安徽卷)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很 强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同 位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I 对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I 可能直接( )A插入DNA分子引起插入点后的碱基引起 基因突变 B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突 变 C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体 结构变异 D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗 传给下一代解析：选项选项 正误误判断

7、理由A131I作为放射性物质，但不是碱 基的类似物，不能插入DNA的 碱基，发生基因突变B131I作为放射性物质，不能替换 DNA的碱基答案： CC放射性物质产生射线，会引起染色 体结构变异D131I作为放射性物质，可以诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，属 于体细胞的基因突变，不会遗传给 下一代方法技巧 判断变异是基因突变还是基因重 组的方法 一看 该变异是否是可遗传的变异，如果该 变异性状能遗传，则为可遗传的变异，如果 该变异性状不能遗传，则为不可遗传的变异 。可遗传的变异的原因既可能是基因突变也 可能是基因重组。 二看 是否产生了新的基因，如产生新的基 因，则为基因突变，无新的基因产生，则为 基因重组。1.如图表示在生物的一个种群中某一基因的 类型及其关系。下列哪项不能从图中分析得 到( )A表明基因的突变变具有不定向性 B表明基因突变变具有可逆性 C这这些基因的碱基序列一定不同 D表明基因突变变具有普遍性解析： 本题考查的是有关基因突变的特点 。A基因可以突变成a1、a2、a3，说明基因突 变具有不定向性；同时A基因可以突变成a1基 因，a1基因也可以突变成A基因，说明基因突

8、变具有可逆性；控制同一性状的基因有几种 ，其根本原因是其碱基的序列不同。 答案： D(2011苏州模拟)下列有关基因重组的叙述中，正 确的是( ) A基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致 子代性状分离 B基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成 它的等位基因a属于基因重组 C同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能 导致基因重组 D造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因 是基因重组解析： 选项选项 正误误判断理由A131I作为放射性物质，但不是碱基 的类似物，不能插入DNA的碱基 ，发生基因突变B131I作为放射性物质，不能替换 DNA的碱基C放射性物质产生射线，会引起染色体 结构变异D131I作为放射性物质，可以诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，属于 体细胞的基因突变，不会遗传给下一 代答案： C2以下有关基因重组的叙述，错误的是( ) A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关解析： 基因重组主要包括非同源染色体的 自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换；纯 合子自交子

9、代不发生性状分离；同胞兄妹间 的遗传差异主要来自父母的基因重组。 答案： C可遗传变异的鉴定方法 生物性状是由环境因素(外因)还是遗传因素( 内因)影响的判定 (1)生物性状既受基因的控制，又受环境的影 响。当发生性状改变时，有可能是由基因决 定的，也可能是由环境影响的。(2)探究生物性状的改变是由基因还是由环境 引起的，需要转化为单因子变量进行实验探 究：将相同基因型的个体(往往采取营养繁殖 的方法)，置于不同环境条件下培养；或在相 同环境条件下，培养不同性状的个体。观察 比较被培养的个体性状的异同，以确定性状 是由基因决定的，还是由环境影响的，还是 二者都有。(3)可遗传的变异与不遗传的变异的鉴定方法 ：自交后代是否发生性状分离或在相同环境 下进行比较鉴定。 原理：遗传物质是否发生改变。某玉米品种高产，但由于茎秆较高易倒伏，而 造成减产。在某玉米田中偶然发现一株矮秆高 产的玉米，请设计实验来探究这株玉米矮秆性 状是由环境影响还是基因突变的结果。(1)实验步骤 第一步：分别从矮秆玉米和高秆玉米上取茎 尖分别记作A、B进行_。 第二步： _ _ _ _，观察并记 录结果。(2)预测结果及结

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