基因突变与基因重组

第21课时基因突变与基因重组变异的概念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。

D下列哪种是不可遗传的变异()正常夫妇生了一个白化儿子纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇对青霉菌进行X射线照射后,培育成高产菌株用生长素处理得到无子番茄思考: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┯-┯-┯

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┷-┷-┷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。②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01基因突变有什么特点02多害性:一般是有害的，少数有利03普遍性:在生物界中普遍存在04随机性:生物个体发育的任何时期和部位05不定向性:可以产生一个以上的等位基因06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类型影响范围对氨基酸的影响替换增添缺失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基因突变一定改变生物性状吗?谢谢大家!《创新设计》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 (

)

没有蛋白质产物

翻译为蛋白质时在缺失位置终止

所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化A基因重组范围:真核生物有性生殖。

1实质:非等位基因重组。

2概念理解减数分裂过程图解两对相对性状的遗传实验:F29︰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)基因型表现型3n种2n种写出相应细胞所处的时期：［a］___________;［b］减数_______________。

发生时间同源染色体上________________之间交叉互换;非同源染色体上的___________之间自由组合。

类型形成___________的重要原因。生物变异的来源之一,有利于__________。第一次分裂后期意义减数第一次分裂前期非姐妹染色单体非等位基因生物多样性生物进化类型比较【思维判断】√添加标题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。()添加标题×添加标题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。()添加标题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。（)添加标题一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能。（)添加标题√添加标题√添加标题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

C3.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.①③B.②⑥C.④⑤D.③⑥BA【变式训练】如图,A和a产生的原因可能是()基因突变

②交叉互换

③易位非同源染色体之间的自由组合A.①②B.①②③④C.①②④D.②③④单击此处添加大标题内容作业:PART1探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路01形态、数目、结构是否改变。1.若染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体

02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。

2.与原来类型在相同环境下种植,观察变异性状

03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3.设计杂交实验,根据实验结果确定变异性状的基因突变与基因重组的区别和联系项目基因突变基因重组发生时间发生原因适用范围有丝分裂间期、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项目基因突变基因重组应用种类结果意义联系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①自然突变②人工诱变①基因自由组合②基因交叉互换③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:

⑴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。

⑵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。

①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。

②实验预期及相关结论:

a．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

b．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③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: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。

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。

单击此处添加大标题内容D下列关于基因突变的叙述中,错误的是()基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换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基因突变的频率是很低的,并且都是有害的(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()插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代C1.类型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。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C［2008年宁夏高考题］以下有关基因重组的叙述,错误的是()非同源染色体的自由组合能导致基因重组非姊妹染色单体的交换可引起基因重组纯合体自交因基因重组导致子代性状分离同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关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ABCDA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.①③B.②⑥C.④⑤D.③⑥B2011·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()DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因突变非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组非同源染色体之间交换一部分片段,导致基因重组同源染色体之间交换一部分片段,导致基因重组A0102【变式备选】(2012·秦皇岛模拟)如图,A和a产生的原因可能是()①基因突变

②交叉互换

③易位④非同源染色体之间的自由组合A.①②B.①②③④C.①②④D.②③④A【技巧点拨台】根据题意来确定如图变异的类型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；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)；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—