2.2基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版必修二

一.基因与DNA、染色体、碱基、遗传信息、蛋白质、性状与表现型的关系1．基因是有

的DNA片段；一个DNA含有

个基因；2．染色体主要由

和

组成，一条染色体含有

个DNA分子；3．组成基因和DNA的基本单位是

。4．基因中

代表遗传信息；5．性状是生物体

和

的总称，基因通过

控制生物的性状；6.表现型是

和

共同作用的结果。遗传效应多蛋白质DNA1个或2脱氧核苷酸脱氧核苷酸的排列顺序形态结构生理功能控制蛋白质的合成基因环境条件1.基因通过控制酶的合成来控制代谢，从而间接控制生物体的性状。2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。复制转录翻译时间场所条件原则特点产物意义核糖体A—UC—G蛋白质mRNA氨基酸A—UC—GT—ARNADNA一条链核糖核苷酸主要在细胞核A—TC—GDNADNA两条链脱氧核苷酸主要在细胞核细胞分裂间期个体整个生命过程ATPATPATP半保留复制边解旋边复制DNA边解旋边转录mRNA结合多个核糖体模板原料能量酶解旋酶、DNA聚合酶等主要是RNA聚合酶等蛋白质合成酶在上下代之间传递遗传信息表达遗传信息、决定生物性状信息从DNA传递到mRNA上考点1：DNA复制、转录、翻译的比较转录DNARNA翻译蛋白质细胞（原核和真核）生物的中心法则:复制+RNA病毒（烟草花叶病毒）的中心法则RNA翻译蛋白质复制HIV病毒的中心法则:转录DNARNA翻译蛋白质逆转录RNA生物界中心法则

转录翻译逆转录复制复制基因突变A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂前的间期体细胞生殖细胞中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）2.突变意义

基因突变是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是生物的进化的原始材料。3.突变的特点①普遍性②随机性③突变率低④多害少利性⑤不定向性：A＝a1或A＝a21.突变时间4.基因突变的原因物理因素化学因素生物因素5.基因突变的类型（1）按来源分__________与__________

（2）按突变后对生物个体的影响分_________与________,对生物体而言，多数为____________。自然突变人工诱变有利突变有害突变有害突变二、基因重组基因重组1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2、类型:3、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.①基因的自由组合:②基因的互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.第5章基因突变及其他变异5.1基因突变与基因重组可遗传的变异表现型基因型环境条件不遗传的变异基因突变基因重组染色体变异（改变）（改变）（改变）来源诱因例1.（2011年全国卷）下面叙述的变异现象，可遗传的是

A．割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变的第二性征

B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状

C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子

D．开红花的一株纯合豌豆自交，后代部分植株开白花D

5.1基因突变和基因重组实例：镰刀型细胞贫血症一、基因突变血红蛋白谷氨酸缬氨酸氨基酸mRNADNA突变

红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析GAAGUACTTGAACATGTA正常异常根本原因直接原因1.基因突变的概念：

由于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，就叫做基因突变。┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

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ＡＧＣ

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ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷增添缺失替换（基因中）2、基因突变的结果①产生新的基因②产生新的基因型③可能会引起表现型的变化①基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。②基因突变是基因内部碱基对种类和数目的改变，但染色体上的基因数目和位置并未改变。【一般变成该基因的等位基因】3、基因突变的时间细胞分裂的间期（DNA复制时）A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂前的间期（体细胞）【一般不能传给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代】（生殖细胞）【配子可以通过受精作用直接传给后代】例、人类能遗传的基因突变常发生在

A.减数第一次分裂B.四分体时期

C.减数第一次分裂前的间期D.有丝分裂间期C物理因素：X射线、激光等化学因素：亚硝酸、碱基类似物等生物因素：病毒、某些细菌等4、基因突变的原因内因：DNA分子复制自发发生差错，碱基组成发生改变外因：乙肝病毒5、基因突变的特点(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利①普遍性:②随机性:③低频性:④多害少利性：在自然界的物种中广泛存在（几乎所有生物都能发生基因突变）不定向性：可发生在一个个体任何时期、任何细胞、任何DNA、DNA的任何片段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自然界突变率很低：10－5——10-8A＝a1或A＝a2等位基因是如何产生的？6、基因突变的意义①

基因突变产生新的基因；②是生物变异的根本来源；③为生物进化提供了原始材料。例.基因A与a1、a2、a3之间的关系如右图所示，该图不能表明的是（）A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以通过突变而转化D.这些基因的转化遵循自由组合定律D1.基因突变的概念：

由于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，就叫做基因突变。（基因中）2、基因突变的结果①产生新的基因②产生新的基因型③可能会引起表现型的变化【一般变成该基因的等位基因】3、基因突变的时间细胞分裂的间期（DNA复制时）A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂前的间期（体细胞）（生殖细胞）4、基因突变的原因5、基因突变的特点①普遍性:②随机性和不定向性:③低频性:④多害少利性：6、基因突变的意义1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为

A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变

B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变

C．长度不变，但顺序改变

D．A、B都有可能2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则

A.不能转录

B.不能翻译

C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变DD例、紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量，不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。在选育优良菌种时，应采用紫外线波长及依据是A．260nm；酵母菌存活率较低B．260nm；酵母菌突变数多C．280mn；酵母菌存活率高D．280nm；酵母菌突变数少紫外线波长(nm)存活率(%)突变数(个)2606050～1002801000～1B两对相对性状的遗传实验：F2比例9︰3︰3︰1P×

黄色圆粒绿色皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒（正交、反交）孟德尔杂交实验二、基因重组亲本类型重组类型二、基因重组1、概念：2、类型

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.①

非同源染色体上的非等位基因自由组合②

同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换基因重组仅存在于有性生殖的真核生物3、时间减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）基因型AaBb非同源染色体上的非等位基因自由组合AabBAaBbAB和abAb和aBABbAaaBbbBBbAAaa基因型AaBb同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换4、基因重组的结果不产生新基因，但产生新的基因型5、基因重组的意义

生物变异的主要来源生物进化的重要因素特别提醒：基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。例、下列都是二倍体生物的细胞，其中能发生基因重组的是（双选）ABCDAD【典例】下列有关基因重组的叙述不正确的是

A.控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组

B.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组

C.非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组

D.一般情况下，水稻花药内可以发生基因重组，而根尖不能B基因突变基因重组本质发生时间条件意义发生可能基因结构改变，产生新基因DNA复制时—细胞分裂间期内部差错外部因素：物化生生物变异的根本来源，为进化提供原材料现有基因的重新组合，不产生新基因，产生新基因型减数第一次分裂后期或四分体时期进行减数分裂形成生殖细胞生物变异的主要来源；生物进化的重要因素在有性生殖中非常普遍普遍存在，但突变频率低三、基因突变和基因重组区别和联系（1）在人工操作下，基因工程、肺炎双球菌的转化都实现了基因重组。（2）基因突变可产生新基因，进而产生新性状；基因重组只能是原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。（3）基因突变针对某一基因而言，基因重组在两对或两对以上的非等位基因中才发生。例题：下列关于变异的叙述中，不正确的是A生物所发生的基因突变一般是有害的，因此基因突变不利于生物的进化。B基因重组只能产生新基因型，而不能产生新的基因，基因突变才能产生新的基因。C基因突变是由于在DNA分子中发生了碱基对的增添、缺失或改变。

D人为改变环境条件，可以促使生物产生变异，但这种变异都是不能遗传的。AD2、下图为马的生活史，有关此图的叙述中正确的是(双选)

A.有丝分裂发生在Ⅰ→Ⅱ、Ⅳ→ⅠB.基因重组发生在Ⅲ→Ⅳ之间

C.基因突变可发生在Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅳ→ⅠD.合子细胞中DNA有一半来自精子AC1、DNA复制时出现差错的情况能否用显微镜观察到？思考：遗传物质在分子水平的改变2、若复制时仅一条母链出错，则经过N次复制后，子代DNA中正常的和异常的各占多少？3、基因突变为什么常发生于分裂间期?4、RNA为什么更易发生突变?5、DNA复制时出现差错，是否一定会引起基因突变？为什么？

不一定会引起基因突变。因为，这些差错可能出现在DNA的非基因片段。思考：基因突变是否一定会导致生物性状的改变？不一定①突变后的基因转录成的密码子与原密码子所编码的氨基酸可能为同一种氨基酸。②突变发生在基因的非编码区，但该基因仍可表达③突变发生在（真核）基因编码区的内含子部分。④突变形成的是隐性基因，但该个体是杂合子，不表达环境碱基对影响范围对氨基酸的影响替换增添缺失小大大只改变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

插入位置前不影响，影响插入位置后的序列例3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则

A.不能转录B.不能翻译

C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D碱基对的改变对生物性状影响的程度思考：1.

关于基因突变的说法中，不正确的是

()①基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的

②基因突变一定能够改变生物的表现型

③人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的

④由环境引起的变异是不能够遗传的

⑤基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变

⑥紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异

A.①②③④B.①②⑤⑥C.②③④⑥D.②③④⑤C课堂练习2．关于基因突变的叙述，错误的是

A．表现为亲代所没有的表现型叫做基因突变B．DNA上有遗传效应的片段中碱基发生变化是基因突变

C．突变频率很低，但是多方向性的

D．突变能够自然发生，也能人为进行A5.进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是（）

A.基因重组B.基因突变

C.染色体变异D.生活条件改变A4.如果基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那么一定会导致()A.遗传性状的改变B.遗传密码的改变

C.遗传信息的改变D.遗传规律的改变C7.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，这属于基因重组

C.YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组

D.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组C9.曲线a表示使用诱变剂x前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂x后菌株数和产量之间的关系。下列说法不正确的是(多选)()A.由a变为b、c、d体现了变异的不定向性B.x决定了青霉菌变异方向，加快了变异频率C.在x作用下青霉菌可能发生基因突变和基因重组D.b是最符合人们生产要求的变异类型BCD10、由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题：(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？_______，原因是____________________。丝氨酸要同时突变两个碱基AAAAAGTTTAAATTCAAG（1）①过程称为

，在

中进行。例．美国某研究小组最新发现抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断基因的表达，使细胞癌变，如右图所示。请据图回答下列问题：转录细胞核（2）②过程在

中进行，除图中所示外，与②过程直接有关且不呈细胞器形态的核酸还有

，根据遗传密码表推测它最可能有

种。（3）与邻近基因或抑癌基因相比，杂交分子中特有的碱基对是

，如果细胞中出现了杂交分子，则抑癌基因被沉默，此时

（填序号）过程被抑制。核糖体tRNA61A—U②4、基因突变的原因是：

A.染色体上的DNA变成了蛋白质

B.染色体上的DNA变成了RNA

C.染色体上的DNA减少了或增多了

D.染色体上的DNA结构发生了局部改变5、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是

A．基因突变B．基因重组

C．基因分离D．环境影响课堂巩固6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,

其父母正常，请判断这人性状最可能是

A.伴性遗传B.常染色体遗传

C.基因突变D.基因重组7、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起

A.遗传性状改变