第5章基因突变及其他变异(教案).doc

高考生物第一轮复习资料（教案） §2-5《基因突变及其他变异》第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组【课标定位】1.简述基因突变的概念、特点及意义2.阐述基因重组的来源及其重要意义教材回归】进行有性生殖的生物，在通过减数分裂形成配子的过程中要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代之间的遗传信息保持一致但类似抄错句子一样的错误依然会发生一、基因突变（一）实例分析——镰刀型细胞贫血症病征患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂而使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡病因直接病因在组成患者血红蛋白分子的多肽链上，一个氨基酸被替换：谷氨酸→缬氨酸根本病因控制合成血红蛋白分子的DNA上一个碱基对的改变：T-A→A-TGTA CAT突变GAACTTDNAmRNA GAA GUA氨基酸 谷氨酸 缬氨酸蛋白质 正常 异常红细胞形状特别提示：①镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。

②除了碱基的替换可导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质发生改变以外编码蛋白质的DNA发生碱基的增添或缺失也会导致蛋白质结构的改变，从而引起生物性状的改变二）基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫做基因突变特别提示：基因突变既可发生在配子中，也可发生在体细胞中若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代若发生在体细胞中，一般不能遗传但有些植物体细胞中发生的基因突变可通过无性繁殖进行传递此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能使其发展为癌细胞三）基因突变的原因和特点1.基因突变的原因（1）外因——外界因素的诱发易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素例如，紫外线、X射线以及其他辐射能损伤细胞内的DNA分子；亚硝酸和碱基类似物等能改变核酸的碱基组成；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA分子等2）内因——DNA分子复制时出错由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生2.基因突变的特点普遍性所有生物都会由于基因突变而引起性状的改变例如，棉花的短果枝、水稻的矮秆、果蝇的白眼、鸡的卷羽、人的红绿色盲以及白化病等随机性由于DNA碱基组成的改变是随机的，因而基因突变是随机发生的。

可以发生在生物个体发育的任何时期，也可发生在细胞内不同DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位不定向性由于DNA碱基组成的改变是不确定的，因此基因突变是不定向的一个基因可向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因低频性在自然状态下，基因突变的频率很低据估计，在高等生物中大约105~108个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发生基因突变多害性大多数基因突变对生物体是有害的，但也有少数基因突变是有利的，如大肠杆菌由于基因突变产生的对某些抗生素的抗性等（四）基因突变的意义基因突变是新基因产生的途径、生物变异的根本来源、生物进化的原始材料二、基因重组概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合来源减数分裂过程非同源染色体上非等位基因间的重组发生时期减数第一次分裂后期重组原因在同源染色体分离的同时，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因随之自由组合，从而导致非同源染色体上的基因重组同源染色体上的非等位基因间的重组发生时期减数第一次分裂前期（四分体时期）重组原因位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的交换而发生交换，从而导致同源染色体的非姐妹染色单体之间的基因重组基因工程（非减数分裂过程）通过基因工程人们可以有意识地将目的基因导入受体细胞，让受体细胞获得新的基因，从而实现基因重组（能实现不同物种间的基因重组）意义生物变异的主要来源，对生物的进化也具有重要意义【要点突破】一、生物变异的来源 变异类型比较项目不可遗传变异可遗传变异变异特点①仅由环境条件的改变引起，遗传物质没有发生变化；②一般仅在亲代出现①由于遗传物质的改变引起；②既可在亲代出现，也可遗传给子代变异来源环境条件的改变基因突变、基因重组和染色体变异应用价值无育种价值，但在农业生产上可采用优良的环境条件影响生物的性状表现，从而获取高产、优质产品生物育种的原始材料，生物进化的主要原因，能从中选育出符合人类需要的生物新类型或新品种变异实例通过手术将单眼皮做成的双眼皮一株黄色圆粒豌豆自交，后代出现部分黄色皱粒豌豆特别提示：不同生物可遗传变异的来源：原核生物和病毒真核生物有丝分裂（无性生殖）减数分裂（有性生殖）基因突变基因突变和染色体变异基因突变、基因重组和染色体变异二、基因突变1.有关基因突变概念的理解（1）DNA分子中碱基的替换、增添和缺失，不一定导致基因突变。

2）基因突变的时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期（DNA复制的过程中）3）基因突变的实质：基因中遗传信息（脱氧核苷酸排列顺序）的改变4）基因突变的结果：一个基因变成它的等位基因（新基因）可见，基因突变只改变基因的结构及表现形式（如A→a或a→A），并未改变染色体上基因的数量和位置5）基因突变既可发生在配子中，也可发生在体细胞中若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代若发生在体细胞中，一般不能遗传但有些植物体细胞中发生的基因突变可通过无性繁殖进行传递6）RNA病毒的基因突变：由于RNA病毒的遗传物质是RNA分子，因而RNA病毒的基因突变为RNA分子结构的改变由于RNA分子通常是一条单链，因而结构很不稳定、突变频率高，这就是许多RNA病毒（如禽流感病毒、SARS病毒、HIV病毒等）更容易出现变种的根本原因，也是人们不易研制RNA病毒疫苗的根本原因2.基因突变的实质控制的性状不变←基因结构改变→控制的性状改变产生等位基因（A a1、a2……）体细胞 生殖细胞一般不遗传给后代 可以遗传给后代物理、化学、生物因素或内部因素遗传信息改变，即脱氧核苷酸数量、排列顺序发生改变基因片段A A T T C C G G CT T A A G G C C GA A C T T C C G G TT T G A A G G C C AA T T C C G G TT A A G G C C A替换 增添 缺失有丝分裂 减数分裂A A 。