第20讲 基因突变和基因重组ppt课件

1、第20讲基因突变和基因重组第七单元 生物变异、 育种和进化;1实例分析：镰刀型细胞贫血症;DNA复制转录翻译a血红蛋白基因突变能碱基对的交换、增添和缺失基因构造有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期(1)图示中a、b、c过程分别代表_、_和_。突变发生在_(填字母)过程中。(2)患者贫血的直接缘由是_异常，根本缘由是发生了_，碱基对由 突变成(3)用光学显微镜能否察看到红细胞外形的变化呢？_(填“能或“不能)。2概念DNA分子中发生_，而引起的_的改动。3时间主要发生在_。;4诱发基因突变的外来要素(连线)物理要素a亚硝酸、碱基类似物等化学要素b某些病毒的遗传物质生物要素c紫外线、X射线及其他辐

2、射5突变特点(1)_：一切生物都可以发生。(2)随机性：生物个体发育的_。(3)低频性：自然形状下，突变频率很_。(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的_。(5)多害少利性：多数基因突变破坏_与现有环境的协调关系，而对生物有害。6意义(1)_产生的途径。(2)生物变异的_。(3)生物进化的_。普遍性任何时期和DNA分子的任何部位低等位基因生物体新基因根本来源原始资料; 基因突变的基因突变的“一定和一定和“不一定不一定(1)基因突变一定会引起基因构造的改动，即基因中碱基陈基因突变一定会引起基因构造的改动，即基因中碱基陈列顺序的改动。列顺序的改动。(2)基因突变不一定会引

3、起生物性状的改动。基因突变不一定会引起生物性状的改动。(3)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变假设发生在有丝分裂过程中，普通不遗传，但基因突变假设发生在有丝分裂过程中，普通不遗传，但有些植物能够经过无性生殖传送给后代。有些植物能够经过无性生殖传送给后代。,假设发生在减假设发生在减数分裂过程中，可以经过配子传送给后代。数分裂过程中，可以经过配子传送给后代。【特别提示】【特别提示】;1范围主要是_生物的_生殖过程中。2本质_的重新组合。3类型及发生时间如图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。控制不同性状的基因真核有性;(1)发生时间。写

4、出相应细胞所处的时期：a_；b_。(2)类型。a 交叉互换型：位于_随四分体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。b自在组合型：位于_上的_随非同源染色体的_而发生重组。4基因重组的结果产生_，导致_出现。5基因重组的意义(1)构成_的重要缘由；(2)是_的来源之一，对生物进化具有重要意义。四分体时期减数第一次分裂后期同源染色体上的非等位基因非同源染色体非等位基因自在组合新的基因型重组性状生物多样性生物变异【小提示】基因重组的外延：【小提示】基因重组的外延： “肺炎双球菌的转化实验、转基因技术等肺炎双球菌的转化实验、转基因技术等属于广义的基因重组。属于广义的基因重组。;1基因突变就是“DNA中

5、碱基对的增添、缺失和交换。 ()【点拨】不具有遗传效应的DNA片段发生的碱基对的改动不属于基因突变，有些RNA病毒的RNA中也会发生碱基的增添、缺失或交换，也属于广义上的基因突变。2基因突变只发生在分裂间期。()【点拨】某些外部要素可直接损伤DNA分子或改动碱基序列，导致基因突变，这种基因突变可以发生在各个时期。3耐药菌定向突变产生耐药基因。 ()【点拨】基因突变是不定向的，耐药菌的产生是药物对细菌不定向的突变定向选择的结果。4察看细胞有丝分裂中期染色体形状可判别基因突变发生的位置。()【点拨】基因突变不能在显微镜下察看到。;5积聚在甲状腺细胞内的131I能够直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变

6、并遗传给下一代。()【点拨】甲状腺滤泡上皮细胞是体细胞，发生的基因突变只能表如今当代，不能遗传给后代。6亲子代之间的差别主要是由基因重组呵斥的。()7减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的部分交换可导致基因重组。()【点拨】部分交换发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间。8抗虫小麦与矮秆小麦杂交，经过基因重组获得抗虫矮秆小麦。();1基因突变4要点(1)3个来源：碱基对的增添、缺失和交换。(2)3个诱变要素：物理要素、化学要素、生物要素。(3)5个特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。(4)3个意义：新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始资料。2基因重组3要点(1)1个

7、时期：发生在有性生殖过程中。(2)2个来源：非同源染色体的自在组合；同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。(3)3个意义：构成生物多样性的重要缘由；生物变异的来源之一；为生物进化提供资料。;考点一基因突变考点一基因突变(高考热度：高考热度：)1基因突变的发生及其与性状的关系注：原核生物和病毒基因突变多产生新的基因。;考点一基因突变考点一基因突变(高考热度：高考热度：)2基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列(2

8、)基因突变不一定导致生物性状改动的缘由突变能够发生在不决议氨基酸的DNA片段。基因突变后构成的密码子与原密码子决议的是同一种氨基酸。基因突变假设为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改动。;基因突变的四个易错点基因突变的四个易错点(1)诱变要素可以提高突变频率，但不能决议基因突变的诱变要素可以提高突变频率，但不能决议基因突变的方向。方向。(2)基因突变是基因突变是DNA分子程度上基因内部碱基对种类和数分子程度上基因内部碱基对种类和数目的改动，基因的数目和位置并未改动。目的改动，基因的数目和位置并未改动。(3)基因突变一定会导致基因构造的改动，但却不一定引基因突变一定会导致基因构造的改动，但却不

9、一定引起生物性状的改动。起生物性状的改动。(4)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。例如，基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。例如，昆虫突变产生残翅性状，假设在陆地上那么为不利变异，昆虫突变产生残翅性状，假设在陆地上那么为不利变异，而在多风的岛屿上那么为有利变异。而在多风的岛屿上那么为有利变异。;典例印证典例印证(2021河北衡水中学高三大联考，22)以下与基因突变相关的表达，不正确的选项是()A基因突变能够导致RNA上的终止密码子提早或滞后B经过杂交和自交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变C基因突变导致DNA复制和基因表达过程中碱基互补配对原那么发生改动D基因发生突变，会改动种

10、群的基因频率【解题引导】解答此题时需关注以下三点：【解题引导】解答此题时需关注以下三点：(1)基因突变是指基因突变是指DNA分子分子中发生碱基对的交换、增添和缺失；中发生碱基对的交换、增添和缺失；(2)显性突变和隐性突变的判别方显性突变和隐性突变的判别方法；法；(3)通常情况下，基因突变的结果是产生原基因的等位基因，对种通常情况下，基因突变的结果是产生原基因的等位基因，对种群基因频率有影响。群基因频率有影响。C【解析】基因突变是指DNA上碱基对发生交换、缺失和增添，能够导致终止密码子提早或滞后，A正确；经过变异个体自交实验可以判别能否是可遗传变异，经过突变体与其他未突变体杂交、突变体自交，可以

11、判别是显性突变还是隐性突变，B正确；碱基互补配对原那么不会因发生基因突变而改动，C错误；基因发生突变后会变为其等位基因(或新基因)，从而改动该种群的基因频率，D正确。;提分技巧提分技巧生物变异类型的判别1可遗传变异与不可遗传变异的判别2显性突变和隐性突变的断定(2)断定方法选取突变体与其他知未突变体杂交，据子代性状表现判别。让突变体自交，察看子代有无性状分别而判别。;考向考向1基因突变的本质与特点分析基因突变的本质与特点分析1如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列表示图。知WNK4基因发生了一种突变，导致1 169位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()甘氨酸：GG

12、G赖氨酸：AAA、AAG谷氨酰胺：CAG、CAA谷氨酸：GAA、GAG丝氨酸：UCA丙氨酸：GCA天冬酰胺：AAU A处插入碱基对GCB处碱基对AT交换为GCC处缺失碱基对ATD处碱基对GC交换为ATB【解析】根据图中第1 168位的甘氨酸的密码子GGG可知，WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录构成mRNA的，那么第1 169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最能够是GAG，由此可推知，该基因发生的突变是处碱基对AT交换为GC。;考向考向1基因突变的本质与特点分析基因突变的本质与特点分析2以下关于基因突变的表达，正确的选项是()A基因突变后基因间

13、的位置关系没有改动B体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代C基因突变大多是有害的，无法作为进化的原资料D察看细胞分裂中期染色体形状可判别基因突变的位置A【解析】基因突变导致基因的种类发生改动，基因的数目和位置不发生改动，A正确；体细胞的基因突变普通不遗传给后代，但是植物可以经过无性繁衍的方式遗传给后代，B错误；基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原资料，C错误；基因突变属于分子程度的变异，不能用显微镜察看到，D错误。;考向考向2基因突变的结果分析基因突变的结果分析3(2021吉林百校联盟联考，16)以下图为某噬菌体的部分基因(单链)序列及其所指点合成的蛋白质的氨基酸序列

14、(数字为氨基酸序号)。以下说法错误的选项是()A基因的重叠增大了遗传信息储存的容量B基因D、E重叠部分的碱基序列普通分别指点合成不同氨基酸序列的蛋白质C基因E内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均发生基因突变D基因J突变后指点合成的蛋白质的相对分子质量一定会改动D【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，储存有遗传信息，基因的重叠增大了遗传信息储存的容量，A正确；基因D指点合成的蛋白质的第60号氨基酸对应的A、T碱基与指点合成的第61号氨基酸对应的G碱基合起来决议基因E指点合成的蛋白质的第1号氨基酸，B正确；基因E在基因D的碱基序列之内，因此基因E内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均

15、发生基因突变，C正确；基因J突变后指点合成蛋白质的氨基酸序列能够与突变前一样，所以蛋白质的相对分子质量不一定会改动，D错误。;考向考向2基因突变的结果分析基因突变的结果分析4编码酶X的基因中某个碱基被交换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y能够出现的四种情况，对这四种情况出现的缘由判别正确的选项是()A.情况一定是由于氨基酸序列没有变化B情况一定是由于氨基酸间的肽键数减少了50%C情况能够是由于突变导致了终止密码位置变化D情况能够是由于突变导致了tRNA的种类增多状况比较指标酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1C【解析】基因

16、突变引起氨基酸种类交换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、陈列顺序及蛋白质的空间构造，情况中酶Y与酶X的氨基酸数目一样，所以肽键数不变，B错误；情况氨基酸数目减少，最能够的缘由是突变导致了终止密码位置提早，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改动，D错误。;考向考向3基因突变类型和突变基因位置的判别基因突变类型和突变基因位置的判别5(2021江苏卷，15)经X射线照射的紫花香豌豆种类，其后代中出现了几株开白花植株，以下表达错误的选项是()A白花植株的出现是对环境自动顺应的结果，有利于香豌豆的生存BX射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C经过杂交实验

17、，可以确定是显性突变还是隐性突变D察看白花植株自交后代的性状，可确定能否是可遗传变异A【解析】白花植株的出现是由于X射线照射引起的性状改动，不一定有利于生存，A错误；X射线可引起基因突变和染色体变异，B正确；进展杂交实验，经过察看其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C正确；白花植株自交假设有白花后代，可确定为可遗传变异，否那么为不可遗传变异，D正确。;考向考向3基因突变类型和突变基因位置的判别基因突变类型和突变基因位置的判别6一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(普通均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断

18、，该雌鼠的突变为()A显性突变B隐性突变CY染色体上的基因突变DX染色体上的基因突变A【解析】由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现性状分别，所以该突变基由于显性基因，即该突变为显性突变，突变基因能够在常染色体上，也能够在X染色体上。;考向考向3基因突变类型和突变基因位置的判别基因突变类型和突变基因位置的判别7(2021河南新野段考，25)(改编)某科学兴趣小组偶尔发现一突变雄性植株，其突变性状是其一条染色体上的某个基因发生突变的结果，假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体上的位置，设计了

19、杂交实验，让该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，察看记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示，以下有关实验结果和结论的说法不正确的选项是()A.假设突变基因位于Y染色体上，那么Q和P值分别为1、0B假设突变基因位于X染色体上，且为显性，那么Q和P值分别为0、1C假设突变基因位于X和Y染色体的同源区段，且为显性，那么Q和P值分别为1、1D假设突变基因位于常染色体上，且为显性，那么Q和P值分别为1/2、1/2性别野生性状突变性状突变性状/(野生性状突变性状)雄株M1M2Q雌株N1N2PC;考向考向3基因突变类型和突变基因位置的判别基因突变类型和突变基因位置的判别【解析】假设突变基因位于

20、Y染色体上，那么雄性植株全部表现为突变性状，Q和P值分别为1、0，A正确；假设突变基因位于X染色体上，且为显性，那么突变雄株的基因型为XAY，野生纯合雌株的基因型为XaXa，那么子代中雌性全部表现为突变性状，雄性全部表现为野生性状，Q和P值分别为0、1，B正确；假设突变基因位于X和Y染色体的同源区段，且为显性，那么突变雄株的基因型为XAYa或XaYA，野生纯合雌株的基因型为XaXa，Q和P值分别为0、1或1、0，C错误；假设突变基因位于常染色体上，且为显性，那么突变雄株的基因型为Aa，野生纯合雌株的基因型为aa，子代中雌雄个体显隐性性状的比例都为1:1，即Q和P值都为1/2，D正确。;考点二基

21、因重组考点二基因重组(高考热度：高考热度：)基因突变与基因重组的比较项目基因突变基因重组发生时间有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂发生原因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、增添或缺失，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间交叉互换，或非同源染色体上非等位基因的自由组合适用范围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应用通过诱变育种培育新品种通过杂交育种使性状重组，可培育优良品种种类自然突变人工诱变基因自由组合基因交叉互换基因工程结果产生新基因，控制新性状产生新的基因型，出现重组性状意义是生物变异的根本来源，生物进

22、化的原始材料生物变异的重要来源，有利于生物进化联系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;考点二基因重组考点二基因重组(高考热度：高考热度：)(1)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。(2)杂合子自交，后代发生性状分别，根本缘由是等位基因的分别，而不是基因重组。(3)染色体片段交换不一定是基因重组。假设染色体片段交换发生在同源染色体之间叫基因重组；假设发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体构造变异。;典例印证典例印证以下有关基因重组的表达中，正确的选项是()A基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状

23、分别B基因A因交换、增添或缺失部分碱基而构成它的等位基因a属于基因重组C四分体的非姐妹染色单体间的交叉互换可导致基因重组D呵斥同卵双生姐妹间性状上差别的主要缘由是基因重组C【解析】基因型为Aa的个体自交，因基因分别而导致子代性状分别，A错误；基因A因交换、增添或缺失部分碱基而构成它的等位基因a属于基因突变，B错误；四分体的非姐妹染色单体间的交叉互换可导致基因重组，属于交叉互换型基因重组，C正确；同卵双生姐妹所含遗传物质一样，呵斥同卵双生姐妹间性状上差别的主要缘由是环境要素，D错误。【解题引导】解答此题的关键是弄清基因重组的含义和类型，理清基因突变和基因重组的区别。;提分技巧提分技巧基因突变和基

24、因重组的判别方法基因突变和基因重组的判别方法(1)根据亲代基因型断定根据亲代基因型断定假设亲代基因型为假设亲代基因型为BB或或bb，那么引起姐妹染色单体，那么引起姐妹染色单体B与与b不同的缘由是基因突变。假设亲代基因型为不同的缘由是基因突变。假设亲代基因型为Bb，那，那么引起姐妹染色单体么引起姐妹染色单体B与与b不同的缘由能够是基因突变或不同的缘由能够是基因突变或交叉互换。交叉互换。(2)根据细胞分裂方式断定根据细胞分裂方式断定假设是有丝分裂过程中染色单体上基因不同，那么为假设是有丝分裂过程中染色单体上基因不同，那么为基因突变的结果。假设是减数分裂过程中染色单体上基因突变的结果。假设是减数分裂过程中染色单体上基因不同，能够发生了基因突变或交叉互换。基因不同，能够发生了基因突变或交叉互换。;(3)根据染色体图示断定假设是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，那么为基因突变的结果，如图甲。假设是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，那么为基因突变的结果，如图乙。假设是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，那么为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。(4)根据变异个体数量断定;考向考向1对基因重组的了解对基因重组的了解1以下关于基因重组的表达，错误的选项是()A基因重组通常发生在有性生殖过程中B基因