基因突变和基因重组 高一下学期生物人教版(2019)必修二

第五章基因突变及其他变异第一节

基因突变和基因重组问题探讨太空南瓜353斤我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选择优良的品种进行培育。讨论：1.航天育种的生物学原理是什么？2.如何看待基因突变所造成的结果？

通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。NBA篮球明星布泽尔的第一个孩子卡玛尼，出生两个月就被确诊为镰刀型细胞贫血症患者（镰状细胞贫血），还不到两岁的孩子就经历了化疗、干细胞移植等复杂艰难地治疗过程，对此，布泽尔甚至表示看到自己儿子痛苦的状况，他恨不得自己来替他受苦。基因突变的实例---镰状细胞贫血镰状细胞贫血：其红细胞呈弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病的病因是什么呢？基因突变的实例---镰状细胞贫血对镰状细胞贫血患者红细胞的血红蛋白分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换。(直接原因)正常碱基序列（mRNA）缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸异常碱基序列（mRNA）缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸镰状细胞贫血形成原因GAGCTC谷氨酸正常DNAGGGGCCGGAmRNA氨基酸蛋白质缬氨酸异常UAT镰状细胞贫血形成原因:直接原因:谷氨酸被缬氨酸替换；根本原因：发生了基因突变，碱基对由A//T，替换成T//A。基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变基因突变的概念AATTCCGGTTAAGGCC基因突变正常DNA分子AATTACCGGTTAATGGCC增添AATTACGGTTAATGCC替换AATTCGGTTAAGCC缺失原密码子苯丙氨酸UUU突变密码子UUC基因是有遗传效应的DNA片段主要原因：①基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。②突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。基因突变

基因突变一定可以改变生物性状吗？

基因突变一定可以遗传给后代吗？

发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。

发生在体细胞中，一般不能遗传特殊情况：植物体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传基因突变1.基因突变一定引起基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变（

）2.基因突变导致的各种细胞癌变都可遗传

（

）对点训练3.如果一个基因中部缺失了一个核苷酸对，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.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基因突变的实例正常结肠上皮细胞抑癌基因Ⅰ突变原癌基因突变抑癌基因Ⅱ突变抑癌基因Ⅲ突变癌癌细胞转移

结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤。早期可以没有任何症状，中晚期可表现为腹胀、消化不良，而后出现排便习惯改变，腹痛，黏液便或黏血便。右图是解释结肠癌发生的简化模型，请观察并回答问题。（P82思考.讨论）癌变机理：原癌基因抑癌基因突变突变（致癌因子作用）不能控制细胞生长和繁殖进程失去抑制的作用正常细胞癌细胞不受控制恶性增殖表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡思考，讨论1、从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？相关基因（包括抑癌基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和原癌基因）发生了突变。3、癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？①无限增殖②形态结构发生显著变化③细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，容易分散和转移4.在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是(

)A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加B.细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化C.细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制D.细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少A5.癌症是威胁人类健康的一类重要疾病。人们对癌症进行了大量的研究，以下对有关癌细胞的叙述错误的是()A.癌细胞是由正常细胞转化而来的B.细胞癌变可以由病毒感染引发C.每个癌细胞都有数目相同的染色体

D.癌细胞的转移与细胞表面糖蛋白减少有关C基因突变的原因

致癌因子是导致癌症的重要因素，在我们日常生活中，有哪些致癌因子？（基因突变原因）(1)外因:某些病毒的遗传物质，能够影响宿主细胞的DNA。物理因素:紫外线、X射线及其他辐射，能损伤细胞内的DNA。化学因素:亚硝酸盐、碱基类似物等，能改变核酸的碱基。生物因素:(2)内因:DNA复制偶尔发生错误等1.地球上所有生物都可发生基因突变，包括病毒。2.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；3.一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。4.在自然状态下，基因突变的频率很低5.多数基因突变对生物体有害，少数有利。基因突变的特点基因突变的特点普遍性随机性不定向性低频性多害少利性真核生物产生的是它的等位基因。产生新基因AAaA改变：基因型、遗传信息、密码子不变：基因数目、遗传规律可能改变：氨基酸、蛋白质、性状基因突变的结果结果：基因突变的意义

基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。1、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。一母生九子，九子各不同基因重组交叉互换

同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组基因重组类型非同源染色体自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同配子结果：产生新的性状吗？

结果:不产生新基因，可形成新的基因型不产生新性状，可形成新的性状组合基因重组结果（1）基因重组是生物变异的主要来源（2）基因重组是形成生物多样性的重要原因（3）基因重组为生物进化提供了原材料基因重组意义

我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。应用项目基因突变基因重组发生时间适用范围变异实质结果联系所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性发生在真核生物的有性生殖过程中产生新的基因和新性状产生新的基因型和新的性状组合基因碱基序列发生改变控制不同性状的基因重新组合有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期减数分裂Ⅰ的前期减数分裂Ⅰ的后期①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型6.下列关于基因重组的说法，不正确的是

(

)A.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属于基因重组B.减数分裂四分体时期，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部互换，可能导致基因重组C.一个基因型为Aa的植物体自交产生基因型为aa的子代，是通过基因重组实现的D.一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不能C对点训练7