高中生物 5.1 基因突变和基因重组 新人教版必修2

1、编辑课件,编辑课件,编辑课件,目标导航,预习导引,编辑课件,目标导航,预习导引,一,二,一、基因突变 1.基因突变的实例、概念及影响 (1)实例:镰刀型细胞贫血症 症状:镰刀型细胞贫血症患者的红细胞是镰刀状。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血。 直接原因:血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换(血红蛋白多肽链中谷氨酸被缬氨酸代替)。 根本原因:控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变。 (2)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。 (3)对后代的影响 该变化若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中,一般不能遗传;但有些植物的体细

2、胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递,编辑课件,目标导航,预习导引,一,二,2)特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性。 (3)意义:新基因产生的途径;生物变异的根本来源;生物进化的原始材料,编辑课件,目标导航,预习导引,一,二,请比较下面两幅图,并回答问题。 普通甜椒的种子在搭载卫星后播下,经选择培育成太空椒。 (1)太空椒比普通甜椒肉多,根本原因是什么? 答案:基因突变。 (2)这种变异是由哪种外界因素引起的? 答案:物理因素中的各种射线。 (3)太空椒这种性状能否向后代传递?为什么? 答案:能。因为基因突变属于可遗传变异,编辑课件,目标导航,预习导引,一,二,二、基因重组 1.概念:指生物

3、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。 2.类型:自由组合型、交叉互换型。 另外,外源基因的导入也会引起基因的重组。 3.意义:生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要意义。 “一猪生九仔,连母十个样”的原因是什么? 答案:基因重组,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,例1】 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WNK4基因发生一种突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突

4、变是(,A.处插入碱基对GC B.处碱基对AT替换为GC C.处缺失碱基对AT D.处碱基对GC替换为AT,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,审题:解题时要在观察赖氨酸和谷氨酸密码子的基础上,结合图示中赖氨酸对应的基因中的碱基序列进行推理。 解析:据题知赖氨酸的密码子有AAA和AAG两种,结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列,可以确定该题中的赖氨酸的密码子是AAG,所以当处碱基对AT替换为GC时,相应的密码子由AAG被替换成谷氨酸的密码子GAG。 答案:B,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,原核生物中某一基因编码

5、氨基酸的区域起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小?() A.置换1个碱基对 B.增加4个碱基对 C.缺失3个碱基对 D.缺失4个碱基对 答案:D,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,1.对基因突变的说明 (1)基因突变是分子水平上的变化,不改变染色体上基因的数量及位置,只改变某一基因的结构及表现形式。 (2)以RNA为遗传物质的病毒,由于RNA是一条单链,更不稳定,因而突变频率更高。 2.基因突变可产生新的基因和新的基因型,但并不一定导致新性状的产生。基因突变可能不引起性状改变的情况有以下几种。 (1)不具有遗传效应的DNA

6、片段中的碱基对发生改变。 (2)由于密码子的简并性,突变后翻译出相同的氨基酸,或者某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功能。 (3)显性基因突变成隐性基因,在杂合状态下不引起性状的改变,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,上述过程直接导致了配子的多样性,进而产生新基因型和表现型的后代,增加生物的变异性和多样性,为生物进化提供了重要的材料,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,例2】 下列有关基因重组的叙述,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

7、添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组 C.同源染色体上非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 审题:本题考查基因重组的相关知识。解答要从基因重组的概念、本质、类型等方面分析,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:Aa个体自交,后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的;基因A中碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变;同源染色体上非姐妹染色单体间的互换属于基因重组;同卵双生姐妹是由同一受精卵发育而来的,所以她们的细胞核中的遗传物质是一样的,其性状差异主要是由外界环境引起的。 答案:C,编辑课件,一,

8、二,知识精要,典题例解,迁移应用,下列有关基因重组的叙述,正确的是() A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组 C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离 D.基因重组可以产生原来没有的新基因 解析:基因重组主要有以下几种类型:在生物体进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,非同源染色体自由组合,这样非同源染色体上的基因就进行了重组;在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换,导致基因重组;还有一种类型就是基因工程。因此选项A是正确的;选项B中相同片段是相同基因,不是等位基因;选项C中纯合子自

9、交不会出现性状分离;选项D中基因重组可以产生新基因型,不能产生新基因。 答案:A,编辑课件,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,编辑课件,易错点一,易错点二,易错点一:基因突变和基因重组发生的时间不相同。 基因突变主要发生在DNA分子复制时,基因重组则发生于减数分裂过程中。基因突变存在于所有生物中,基因重组仅存在于进行有性生殖的真核生物细胞核中,编辑课件,易错点一,易错点二,例1】 利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比,下列关于其变异来源的叙述,正确的是() A.前者不会发生变异,后者有较大的变异性 B.前者一定不会发生基因重组,后者可能发生基因重组 C.后者一定不会发生基因重组,前者可能发生基因重组 D.前者一定不会因环境影响发生变异,后者可能因环境影响发生变异 解析:利用月季花的枝条扦插产生后代是无性生殖,不会发生基因重组;利用月季花的种子繁殖后代是有性生殖,既可发生基因突变,又可发生基因重组。 答案:B,编辑课件,易错点一,易错点二,易错点二:基因突变是对某一基因而言的,基因重组在两对或两对以上的基因中才会发生。基因重组是控制不同性状的基因在产生配子时的重组。 【例2】 下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于(,A.基因重组,不可遗传变