基因突变和基因重组(5).ppt

第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 第四节 生物的变异 一、基因突变和基因重组 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 2011 学海引航 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 课标定位课标定位 1.理解基因突变和基因重组的概念及意义。 2掌握基因突变和基因重组的原因。 3了解生物变异的类型、人工诱变在育种 中的应用以及基因突变的种类与特点。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 情景导引情景导引 三位同学在抄写英语句子 “THE CAT SAT ON THE MAT” (猫坐在草席上)时，分别抄成了 右图中的句子。请将抄写的句子 与原句进行比较，看看意思发生 了哪些变化。 假如在DNA分子的复制过程 中，发生了类似的错误，DNA分 子携带的遗传信息将会发生怎样 的变化？可能对生物体产生什么 影响？ 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【我的思考】 DNA分子携带的遗传信息发生了改变 。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改 变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生 改变。改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有 利，也有可能既无害也无利。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 一、变异的类型 不遗传的变异：_的影响造成的。 可遗传变异：遗传物质的改变引起的，其来源有 _、基因重组、_三种。 二、基因突变 1概念 由于DNA分子中发生_的增添、缺失或改变 ，而引起的_的改变，就叫做基因突变。 2结果 基因突变使一个基因变成它的_，并且通常 会引起一定的表现型的变化。 基础知识梳理 环境 基因突变染色体变异 碱基对 基因结构 等位基因 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 3意义 基因突变是生物变异的_，为生物进化提 供了_。 4基因突变的类型 自然突变和_。 思考1.DNA分子复制时为什么易发生基因突变？ 根本来源 最初的原材料 诱发突变 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 5基因突变的特点 (1)基因突变在生物界中是普遍存在的。 (2)基因突变是_发生的。 (3)在自然状态下，一种生物的突变率_。 (4)大多数基因突变对生物体是_的。 (5)基因突变是_。 随机 很低 不定向的 有害 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 6人工诱变在育种上的应用 (1)人工诱变的概念 指利用_因素或_因素来处理生物，使生 物发生基因突变。 (2)优点 提高_，创造变异新类型，培育优良品种。 【提示】 DNA分子复制过程中，DNA双链解旋， 此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序 的改变，从而使遗传信息改变。 物理 化学 突变率 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 三、基因重组 1概念 指生物体进行_的过程中，控制不同性 状的基因的_。 2基因重组的类型 (1)随着非同源染色体的自由组合，导致非同源 染色体上的_自由组合。 (2)随着同源染色体上的非姐妹染色单体的交换 ，_基因发生变换，_上的非等位 基因重新组合。 思考2.在真核生物中，基因突变和基因重组对生 物多样性的贡献哪一个更大？为什么？ 有性生殖 重新组合 非等位基因 等位 染色单体 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 3意义 为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物 _的重要原因之一。 【提示】 基因重组。基因重组发生在有性生殖过 程中，真核生物中有性生殖比较普遍，而基因突变 频率较低。 多样性 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 核心要点突破 一、对基因突变的理解 1基因突变的发生机理 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【特别提醒】 体细胞的突变一般不能传给后 代，生殖细胞形成时的突变容易传给后代。 基因突变是内因和外因共同作用的结果。 基因突变不改变基因的数量，只改变基因的结 构，在光学显微镜下无法看到。 基因突变发生在有丝分裂或减数第一次分裂前 的间期。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 2基因突变的类型 (1)显性突变：如aA，该突变一旦发生，生物体即 可表现出该性状。 (2)隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生物个体中 表现即可稳定遗传。 3对基因突变结果的理解 (1)多数基因突变并不引起生物性状的改变 不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状 变异。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 由于一种氨基酸可由多种密码子决定，因此某些 基因突变也不引起生物性状的改变。例如，UUU和 UUC都是苯丙氨酸的密码子，当第三个碱基U和C 相互替换时，不会改变密码子的功能，因为决定的 氨基酸都是苯丙氨酸。 某些突变虽改变了蛋白质中个别位置氨基酸的种 类，但并不影响该蛋白质的功能。 隐性突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (2)基因突变也能引起生物性状的改变 碱基替换时的影响 a会造成密码子的改变，从而改变决定的氨基 酸。 b也会使mRNA上的终止密码子提前或延后， 从而使肽链缩短或延长。 碱基对增添或缺失时的影响 由于密码子的阅读是连续的，由突变部位开始 所控制合成的mRNA发生连锁式的改变，除可 能导致肽链长度改变外，还会导致肽链中氨基 酸序列的改变。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 1(2010年高考全国卷)在白花豌豆品种栽培园中， 偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现 型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是 否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 ( ) A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列 C细胞的DNA含量 D细胞的RNA含量 即时突破即时突破 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 解析：选B。基因突变是指DNA分子中发生碱基对 的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。 所以为了确定题干中的推测，最好应检测和比较红 花植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 二、基因突变和基因重组的比较 类型 项目 基因突变基因重组 本质基因的分子结构 发生改变，产生 了新基因，可能 出现新的性状 不同基因的重新组合， 不产生新基因，而是产 生新的基因型，使不同 性状重新组合 发生时间细胞分裂间期 DNA分子复制时 减数第一次分裂形成 四分体时 减数第一次分裂后期 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 发生 原因 由于外界理化因素 或自身生理因素引 起的碱基对的替换 、增添或缺失 同源染色体上非姐妹染色 单体间的交叉互换 随着同源染色体的分开， 位于非同源染色体上的非等 位基因进行了自由组合 条件外界环境条件的变 化和内部因素的相 互作用 有性生殖过程中进行减数分 裂形成生殖细胞 意义生物变异的根本来 源，为生物进化提 供原材料 生物变异的来源之一，是形 成生物多样性的重要原因 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 发生可能 突变频率低， 但普遍存在 有性生殖中非常普遍 适用范围所有生物均可 发生 进行有性生殖的真核生 物 联系都使生物产生可遗传的变异在长期 进化过程中，通过基因突变产生新的基 因，为基因重组提供大量可供自由组合 的新基因基因突变是基因重组的基础 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【特别提醒】 基因重组发生在减数分裂过程中 ，而不存在于有丝分裂过程中。 现代生物技术中的重组DNA技术属于基因重组的 范畴。 基因突变是针对某一基因而言，而基因重组是针对 一对(交叉互换)或两对及两对以上的基因(自由组合) 而言。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 即时突破即时突破 2某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次 开出一朵白花，且该白花的自交子代全开白花，其原 因是( ) A基因突变 B基因重组 C基因分离 D环境条件改变 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 解析：选A。此题主要考查生物变异来源的判断。某 自花传粉植物连续几代只开红花，说明该植物经过连 续自交不出现性状分离，该植株控制花色的基因是纯 合的，它偶然开出一朵白花，“白花性状”不会来自于 基因重组，因为基因重组只能将生物各种相对性状进 行重新组合，而不能产生新基因、新性状。环境条件 改变一般不会改变生物的遗传物质，因此一般不会遗 传给后代。基因分离是指同源染色体上等位基因的分 离，不会产生新性状。题目中的植株出现了从未有过 的性状，应该属于基因突变。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 例例1 1 经典例题透析 类型一类型一 基因突变的实质及结果 自然界中，一种生物某一基因及其三种突变 基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯 氨酸 突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的 改变可能是( ) A突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一 个碱基的增添 B突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一 个碱基的增添 C突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一 个碱基的增添 D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一 个碱基的增添 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【解析】 考查基因突变和基因控制蛋白质合成的 转录和翻译过程。基因突变是DNA分子中碱基对的 增添、缺失或改变，从而引起基因分子结构的改变 。突变的基因通过转录还引起信使RNA上密码子改 变，密码子在信使RNA上既不间断也不重叠，所以 DNA碱基对增添，信使RNA上密码子种类、数目 和序列改变，可能引起氨基酸种类数目改变。DNA 碱基对改变，只能引起信使RNA上密码子种类改变 ，不改变密码子的数目，结果可能引起氨基酸种类 变化，也可能不引起氨基酸种类变化(因为一种氨 基酸有多个密码子)。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 突变基因1是基因中某个碱基对改变，但没有引 起信使RNA上密码子代表氨基酸种类发生变化 ，这是由于一种氨基酸有多个密码子。突变基 因2是基因中某个碱基对改变，使信使RNA上苯 丙氨酸密码子变成了亮氨酸的密码子。突变基 因3是基因中增添了某个碱基对，使信使RNA上 从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【答案】 A 【题后反思】 由题目获取的信息有：突变基因1 与正常基因控制合成的肽链一样；突变基因2与正 常基因控制合成的肽链长度不变，只有一个氨基酸 不同；突变基因3与正常基因控制合成的肽链相比 ，苯丙氨酸以后的氨基酸的种类发生变化。解答本 题可先明确基因突变的实质及对结果的影响，再逐 项分析。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 例例2 2 (2010年高考福建卷)下图为人WNK4基因 部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列 示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致 1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 ( ) 类型二类型二 考查基因突变三种类型的实际应用 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT 【解析】 由题干分析得知，WNK4基因