21基因突变与基因重组.ppt

第21课时基因突变与基因重组 1 变异的概念生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间 均有或多或少的差异 这种差异就是变异 一 变异的概念 下列哪种是不可遗传的变异 A 正常夫妇生了一个白化儿子B 纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇C 对青霉菌进行X射线照射后 培育成高产菌株D 用生长素处理得到无子番茄 D 思考 病毒和细菌 蓝藻等原核生物的可遗传变异来源是 人的体细胞发生基因突变属于可遗传变异吗 基因突变 属于 DNA CTTG A CATGTA GAA GUA 突变 mRNA 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白 正常 异常 红细胞 圆饼状 镰刀状 二 基因突变的实例和概念1 实例 1 镰刀型细胞贫血症的病因图解如下 2 考点归纳突变主要发生在过程中 患者贫血的直接原因是异常 根本原因是发生了 DNA复制 基因突变 蛋白质 2 概念 DNA分子中发生碱基对的 和 而引起的的改变 该变化若发生在中 将遵循遗传规律传递给后代 若发生在体细胞中 一般 替换 增添 缺失 基因结构 配子 不能遗传 3 基因突变发生的原因 内因 基因结构的改变核苷酸的种类 数量 排列顺序 外因 物理因素化学因素生物因素 4 基因突变有什么特点 多害性 一般是有害的 少数有利 普遍性 在生物界中普遍存在 随机性 生物个体发育的任何时期和部位 不定向性 可以产生一个以上的等位基因 低频性 5 意义 1 产生的途径 2 生物变异的 3 生物进化的 材料 新基因 根本来源 原始 6 类型 1 显性突变 如a A 该突变一旦发生即可表现出相应性状 2 隐性突变 如A a 突变性状一旦在生物个体中表现出来 该性状即可稳定遗传 思考 1 突变发生的当代 显性和隐性突变是否能表现出来 2 判断突变是显性还是隐性突变的方法 与未突变个体杂交或者自交 育种专家在稻田中发现一株十分罕 见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变 引起的 下列叙述正确的是 A 这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B 该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C 观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发 生的位置 D 将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高 产品系 B 7 基因突变与性状的关系 基因突变与其影响 小 大 大 只改变1个氨基酸或不改变 插入位置前不影响 影响插入位置后的序列 缺失位置前不影响 影响缺失位置后的序列 创新设计 基因突变一定改变生物性状吗 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对 不可能的后果是 A 没有蛋白质产物B 翻译为蛋白质时在缺失位置终止C 所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D 翻译的蛋白质中 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 A 三 基因重组 1 概念理解 1 范围 真核生物有性生殖 2 实质 非等位基因重组 减数分裂过程图解 两对相对性状的遗传实验 正交 反交 基因型 表现型 3n种 2n种 1 发生时间写出相应细胞所处的时期 a b 减数 2 类型 a 同源染色体上 之间交叉互换 b 非同源染色体上的 之间自由组合 3 意义 1 形成 的重要原因 2 生物变异的来源之一 有利于 减数第一次分裂前期 第一次分裂后期 非姐妹染色单体 非等位基因 生物多样性 生物进化 2 类型比较 思维判断 2 减数分裂四分体时期 姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组 1 一对等位基因不存在基因重组 一对同源染色体存在基因重组 3 生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因重新组合属于基因重组 4 一般情况下 水稻花药内可发生基因重组 而根尖则不能 下图为高等动物的细胞分裂示意图 图中不可能的是A 可能发生了基因突变B 可能发生了染色体互换C 该细胞为次级卵母细胞D 该细胞可能为次级精母细胞 C 3 若产生该细胞的精原细胞基因型为AaBbDD 则经过这次减数分裂产生的子细胞的种类可能有几种 思考 1 若为某单倍体生物体细胞分裂图 则Bb产生的原因是什么 2 若亲本的基因型为AaBBDd 则Bb产生的原因是什么 如图为有性生殖过程的图解 基因突变和基因重组均可发生在 A B C D B 变式训练 如图 A和a产生的原因可能是 基因突变 交叉互换 易位 非同源染色体之间的自由组合A B C D A 作业 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 1 若染色体变异 可直接借助显微镜观察染色体形态 数目 结构是否改变 2 与原来类型在相同环境下种植 观察变异性状是否消失 若不消失则为可遗传变异 反之则为不可遗传变异 3 设计杂交实验 根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变 是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点 新性状能否遗传是实验设计的出发点 基因突变与基因重组的区别和联系 有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂 在一定外界或内部因素作用下 DNA分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 引起基因结构的改变 减数第一次分裂过程中 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 或非同源染色体上非等位基因的自由组合 所有生物都可以发生 只适用于真核生物有性生殖细胞核遗传 通过诱变育种培育新品种 通过杂交育种使性状重组 可培育优良品种 自然突变 人工诱变 基因自由组合 基因交叉互换 基因工程 产生新基因 控制新性状 产生新的基因型 不产生新的基因 是生物变异的根本来源 生物进化的原始材料 生物变异的重要来源 有利于生物进化 通过基因突变产生新基因 为基因重组提供自由组合的新基因 基因突变是基因重组的基础 典例玉米子粒种皮有黄色和白色之分 植株有高茎 矮茎之分 据此完成下列问题 种皮的颜色是由细胞中的色素决定的 已知该色素不是蛋白质 那么基因控制种皮的颜色是通过控制 来实现的 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理 可以长成高茎植株 为了探究该变异性状是否能稳定遗传 生物科技小组设计实验方案如下 请你写出实验预期及相关结论 并回答问题 实验步骤 a 在这株变异的高茎玉米雌花 雄花成熟之前 分别用纸袋将雌穗 雄穗套住 防止异株之间传粉 b 雌花 雄花成熟后 人工授粉 使其自交 有关酶的合成来 控制代谢 进而控制性状 c 雌穗上种子成熟后 收藏保管 第二年播种观察 实验预期及相关结论 a b 问题 a 预期最可能的结果 b 对上述预期结果的解释 子代玉米苗有高茎植株 说明生长素类似物引起的变 子代玉米苗全部是矮茎植株 说明生长素类似物引起 子代玉米植株全是矮茎 适宜浓度的生长素类似物能 促进细胞的伸长 生长 但不能改变细胞的遗传物质 其他正 确答案也可 的变异不能遗传 异能够遗传 提醒 1 基因突变可以发生在体细胞有丝分裂过程中 这种突变可以通过无性繁殖传给后代 但不会通过有性生殖传给后代 2 基因突变可以发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中 这种突变有可能通过有性生殖传给后代 下列关于基因突变的叙述中 错误的是 A 基因突变是指基因结构中碱基对的增添 缺失或替换B 基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类 数量和排列顺序的部分改变而发生的C 基因突变可以在一定的外界环境条件或生物体内部因素的作用下发生D 基因突变的频率是很低的 并且都是有害的 D 2011 安徽高考 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序列改变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 C 1 类型 1 染色体水平的基因重组 减数分裂过程中 减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 减数分裂过程中 减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合 2 分子水平的基因重组 如通过对DNA的剪切 拼接而实施的基因工程 噬菌体侵染细菌的实验 三 基因重组 2008年宁夏高考题 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 非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C 纯合体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 C 依据基因重组概念的发展 判断下列图示过程中没有发生基因重组的是 普通椒人凝血因子基因抗虫基因初级卵母细胞培育 转入 插入 形成 太空椒羊的受精卵大肠杆菌质粒次级卵母细胞ABCD A 如图为有性生殖过程的图解 基因突变和基因重组均可发生在 A B C D B 2011 江苏高考改编 在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是 A DNA复制时发生碱基对的增添 缺失或替换 导致基因突变B 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组C 非同源染色体之间交换一部分片段 导致基因重组D 同源染色体之间交换一部分片段 导致基因重组 A 变式备选 2012 秦皇岛模拟 如图 A和a产生的原因可能是 基因突变 交叉互换 易位 非同源染色体之间的自由组合A B C D A 技巧点拨台 根据题意来确定如图变异的类型 1 若为体细胞有丝分裂 如根尖分生区细胞 受精卵等 则只能是基因突变造成的 2 若为减数分裂 则原因是基因突变 间期 或基因重组 减数第一次分裂 3 若题目中问造成B b不同的根本原因 应考虑可遗传变异中的最根本来源 基因突变 4 若题目中有 分裂 时期提示 如减 前期造成的则考虑交叉互换 间期造成的则考虑基因突变 1 两类变异的