高中生物【基因突变和基因重组】教学资源

高中生物【基因突变和基因重组】教学资源

教材-自主导读

一、基因突变

1.基因突变的实例'概念及原因

(1)实例

毒胃谷氨酸被替换为⑪

镰状根本相关基因中的碱基对T-A被替换

细胞原因为A-T

贫血不靛写成T—A

相关镰状细胞贫血是由于基因的倒

结论改变而产生的一种遗传病

(2)概念：DNA分子中发生碱基的囿__________________,而引起的基因碱基序列的

改变。

只有引起了基因内部碱基序列的改变才能叫基因突变

(3)原因

物理因素，如⑷______________________

"能损伤细胞内的DNA

外因化学因素，如国______________________

十一等能改变核酸的碱基

生物因素，如某些病毒的遗传物质能影

响宿主细胞的囿

能提高基因突更的频率

内因

DNA复制偶尔发生差错等

(自发突变)

2.细胞的癌变

史殳表达的蛋白质是细胞正常的⑦____

原癌「___________所必需的

庠耍盘发生基因突变或过量表达而导致相

I应蛋白质固

4和动物扣胞中的DNA上本来就存关的正隼基因

C作用表达的蛋白质能抑制细胞的生长和

4癌「一增殖，或者促进回

香亘1星邕发生基因突变导致相应四

⑴或失去活性

能够回

晅发生显著变化

it细胞膜上的糖蛋白等物质减少

(2)抑胞之间的黏着性显著降低，京易在体内分散和为彩

预防①远离回;②选择健康的

—I生活方式

患T/惠性肿菽不同于良性肿觥不若召)

一屉龙遹这发生的早期往往不表现出任何症

(3)获丁而对于晚期缺乏有效的治疗手段

二,基因突变的特点及意义

1.特点

查逞生一切生物都可以发生主妻发学左q期

特

点表现为可以发生在生物个体发育的地

逊及时期;可以发生在细胞内不同的DNX芬

字壬及同一个DNA分子的回

不定向性一个基因可以发生不同的突变,产生

一一个以上的等位基因

而等位基因的卢考是基因突变的错果，

基因突变不一定小卢甘等位基因

点

叁雎自然状态下，突变频率很回

多害少利性基因突变可能破坏生物体与现有环

一境的协调关系，对生物体困

2.意义

基因突吏才靛卢军

产生新基因的途径R4

新基因，即自甘新性状

0的根本来源

为画提供了丰富的原材料

三、基因重组

概会在生物体进行有性生殖的过程中，控制画

一的基因的重新组4不发号左才艺力半

过程之中

自由「减数分裂［倒_______________

窟鼻上的非等位基因

基L.

因类型

重—「减数分裂［@

.换型回___________上的等位基因有时会

L随非姐妹染色单体之间的互换而发

生交换

不能力甘斯基因、新性状，但能力学新的表理

音▽基因备组是生物变异的来源之一，对生物的

网具有重要意义

［答案自填］①缀氨酸囱碱基序列团替换、增添或缺失回紫外线、X射线及

其他辐射回亚硝酸盐、碱基类似物应DNA1生长和增殖⑻活性过强

9细胞凋亡迎蛋白质活性减弱同无限增殖园形态结构同致癌因子0

不同部位超低回有害明生物变异因生物的进化四不同性状因后期0

非同源染色体眼四分体时期因同源染色体四进化

-----《固明切圈〉------

（1）发生突变的基因的碱基序列一定改变。（）

（2）体细胞中发生的基因突变，一定不能传递给后代。（）

（3）紫外线、亚硝酸盐等物理因素可诱导生物发生基因突变。（）

（4）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。（）

（5）高茎豌豆自交后代出现高茎豌豆和矮茎豌豆，这属于基因重组。（）

答案：(1"(2)X(3)X(4)X(5)X

核心-知识突破&

核心点一基因突变

・发I彘汛I知1

1.分析基因突变的发生机制

体内因素：,------------.H物理因素：紫外线、x射线等

异常的代谢一［DNA复制时「

物质等（分裂间期）|出现差错_化学因素：亚硝酸盐、碱基

类似物等

碱基的增添、

缺失、替换q生物因素：病南前

脱氧核甘酸种类、数

量、排列顺序的改变

基因结构改变

）A--

可逆性

不定向性

2.基因突变对蛋白质的影响

正常基因片段基因突变类型影响范围对多肽链的影响

AACCG柱曲只改变1个氨基

/\小

f则GGC替秧酸或不改变

/

ATCCG/

^TQGGC缺失缺失位置前不影

TAGGC-大响，影响缺失位

置后的序列

\

\顺/增添插入位置前不影

大响，影响插入位

置后的序列

3.基因突变不一定导致生物性状改变的原因

(1)基因突变发生在非编码序列部分，碱基序列没有对应的氨基酸。

(2)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。

(3)基因突变若为隐性突变，如AA-Aa,则不会导致性状的改变。

［温馨提示］(l)RNA病毒的遗传物质为RNA,RNA上基因碱基序列的改变，也称

为基因突变。

(2)基因突变后，基因的种类发生改变，但基因的数目和位置不改变。

■画画画I关，

1.下列有关基因突变的叙述，正确的是()

A.基因突变一定能产生等位基因

B.DNA分子中碱基发生增添、缺失或替换就是基因突变

C.基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中

D.基因突变改变基因的数量，但不改变基因在染色体上的排列顺序

解析：选C。基因突变可以产生新基因，但不一定都是等位基因，如原核生物和病

毒的基因一般成单存在，不存在等位基因，A错误；DNA分子中发生碱基的增添、缺

失或替换引起基因碱基序列的改变，才是基因突变，B错误；以RNA为遗传物质的病

毒，其遗传信息储存在RNA中，故基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中，

C正确；基因突变会造成某些基因碱基序列的改变，而基因的数量和位置不变，D错误。

2.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。

已知刖VK4基因发生一种突变，导致第1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变

是()

(D@③④甘氨酸：GGG

!III赖氨酸：AAA、AAG

G-G—G—A-A—G-C—A—

谷氨酰胺：CAC、CAA

叼VK4基因•••C-C-C-T-T-C-G-T-C--

谷氨酸：GAA、GAG

丝氨酸：AGC

正常蛋白质…甘氨酸一赖氨酸-谷氨酰胺…丙氨酸：GCA

116811691170天冬酰胺：AAU

A.①处插入碱基对G—C

B.②处碱基对A—T替换为G—C

C.③处缺失碱基对A—T

D.④处碱基对G—C替换为A—T

解析：选B。由题干可知，WNK4基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为AAG,

基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中第1169位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸，即氨基

酸的种类发生了改变，而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化，因而只可能是WNK4

基因中碱基发生了替换，而非缺失或增添。经分析，该基因发生的突变是②处碱基对

A—T替换为G—Co

3.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。慢性结肠炎患者、结肠息肉患者、男性

肥胖者等为高发人群，其形成与少纤维、高脂肪的饮食习惯等有一定关系。如图是结肠

癌发生的简化模型，下列叙述正确的是（）

丁结肠癌

抑癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因

I突变突变U突变HI突变

A.基因一旦发生突变，癌症就会发生

B.远离诱变因素可以避免基因突变

C.癌变后细胞的形态结构有明显改变

D.剔除原癌基因和抑癌基因可防止结肠癌的发生

解析：选C。由题图分析可知，癌症是一系列基因突变累积的结果，A错误；基因

突变的原因包括内因（生物内部因素）和外因（外界诱发因素），因此在没有外界诱发因素

的作用下，生物也可能会自发产生基因突变，B错误；细胞癌变后其形态结构会发生显

著改变，C正确；所有正常细胞都含有原癌基因和抑癌基因，原癌基因和抑癌基因在细

胞正常生命活动中发挥重要作用，不能剔除，D错误。

核心点二基因重组

・发I画阿|丽・

1.基因重组两种类型的比较

发生同源染色体的非姐妹染色单体之间互换

(1)机制导致染色单体上的基因重组

模型

自

由

组

发生

后期

分裂I

合减数

型时期

同

，非

分离

基因

，等位

体分离

源染色

心.同

色体

同源染

导致非

合，

由组

体自

染色

需源

合

由组

也自

基因

等位

上非

机制

⑵

方法

重组的

和基因

因突变

判断基

2.

数量

个体的

据变异

(1)根

突变

基因

(个)

一株

出现

偶尔

卜

体数量

变异个

重组

基因

比例

一定

出现

的来源

位基因

体上等

染色单

据姐妹

(2)根

裂方式

细胞分

①根据

h

aAB

(细

因

上基

单体

染色

姐妹

裂中

丝分

是有

胞如果

果

的结

突变

基因

则为

分不同，

裂

方

式

〕

体上

色单

妹染

中姐

过程

分裂

减数

果是

_如

互换

突变或

了基因

能发生

同.可

基因不

因型

胞的基

前体细

据变异

②根

(体

细

妹染色

引起姐

a,则