高中生物必修2第5章第1节基因突变和基因重组

1、第第5 5章章 生物的变异生物的变异变异：生物体变异：生物体亲子代之间亲子代之间、子代个体子代个体之间之间性状的差异叫变异。性状的差异叫变异。n纯合的纯合的高杆抗病高杆抗病小麦与小麦与矮杆感病矮杆感病小麦杂交小麦杂交得到得到F1F1，F1F1连续自交得到连续自交得到矮杆抗病矮杆抗病小麦。小麦。该该矮秆抗病矮秆抗病的性状可以遗传给后代吗？的性状可以遗传给后代吗？n普通椒的种子接受辐射后，能结出体型大普通椒的种子接受辐射后，能结出体型大、口感好、营养丰富的、口感好、营养丰富的“太空椒太空椒”，后者，后者的优良性状可以遗传给后代吗？的优良性状可以遗传给后代吗？n古代妇女缠足，小脚的性状能遗传给后代古

2、代妇女缠足，小脚的性状能遗传给后代吗？吗？n贫瘠土壤中，贫瘠土壤中，把籽粒大而饱满的把籽粒大而饱满的小麦小麦种子种子种下去种下去，结出的小麦籽粒饱满还是普通？，结出的小麦籽粒饱满还是普通？可遗传变异可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异变异的类型变异的类型：遗传物质：遗传物质改变改变引起引起 的变异的变异：遗传物质：遗传物质没变，环没变，环境因素境因素引起的变异引起的变异第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组n一一. . 基因突变基因突变nP81 P81 图图5-25-2n思考与讨论思考与讨论不同生物不同生物的可遗传的可遗传变异来源变异来源不同生物的可遗传变异来源不同生物的可遗传变异

3、来源病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异直接直接原因：原因：蛋白质蛋白质上上氨基酸的氨基酸的改变改变根本根本原因：原因：DNADNA上碱基上碱基的改变的改变病因分析，病因分析，直接直接原因？原因？根本根本原因？原因？n（一）定义：（一）定义：P81P81n多少多少数量数量的碱基对的增添、缺失，属于的碱基对的增添、缺失，属于基基因突变因突变的范畴？的范畴？n只要增添、缺失发生在只要增添、缺失发生在1 1个基因个基因内部内部，都属，都属于基因突变于基因突变增增添添缺缺失失替替换换哪种哪种突变突变方式方式

4、对生对生物危物危害大？害大？光镜下可见吗？光镜下可见吗？n（二）结果（二）结果n产生产生新基因新基因（等位基因等位基因）n碱基对的改变，碱基对的改变，一定一定会引起相应蛋白质结会引起相应蛋白质结构的改变吗？构的改变吗？n（三）效果（三）效果1.1.蛋白质结构改变（氨基酸替换、肽链变长蛋白质结构改变（氨基酸替换、肽链变长oror变短）变短）2.2.蛋白质结构不变蛋白质结构不变（1 1）密码子的简并性）密码子的简并性（2 2）隐性突变）隐性突变（3 3）非基因片段的突变）非基因片段的突变n基因突变基因突变一定一定可以遗传给后代吗？可以遗传给后代吗？n发生在发生在生殖细胞生殖细胞中的基因突变可以遗传

5、给后代。中的基因突变可以遗传给后代。n发生在发生在体细胞体细胞中的基因突变，中的基因突变，一般一般不能遗传给后不能遗传给后代。代。 P81P81n判断：发生在皮肤中的基因突变不能随配子遗传给判断：发生在皮肤中的基因突变不能随配子遗传给后代，所以不属于可遗传变异。后代，所以不属于可遗传变异。n（四）发生时间（四）发生时间nDNADNA复制时（有丝分裂复制时（有丝分裂& &减减前的前的间期间期）n（五）原因（五）原因 P81P81n物理因素、化学因素、物理因素、化学因素、病毒病毒因素因素n（六）类型（六）类型n1.1.来源：自然突变、人工诱变来源：自然突变、人工诱变n2.2.对性状

6、的影响：显性突变对性状的影响：显性突变a aA A 、隐性突变、隐性突变A Aa an3.3.后果：有利突变、有害突变后果：有利突变、有害突变（七）特点（七）特点 P82P82n1.1.普遍性：普遍性：生物界中生物界中广泛存在广泛存在n原核生物、病毒与真核生物相比，谁的突变原核生物、病毒与真核生物相比，谁的突变率高？率高？n2.2.随机性随机性 P82P82n突变在个体发育中突变在个体发育中出现的时间早晚出现的时间早晚，与突变，与突变的影响范围有关系吗？的影响范围有关系吗？n3.3.不定向性不定向性n突变的突变的方向方向与环境没有明确的因果关系。与环境没有明确的因果关系。P82P82n判断：农

7、药的使用可以判断：农药的使用可以诱发诱发昆虫产生昆虫产生抗药性抗药性突变突变n4.4.低频性低频性n10105 51010-8-8 。理、化、生因素可以提高突变率。理、化、生因素可以提高突变率n低频性是对低频性是对个体个体而言？对而言？对种群种群而言？而言？ P82P82n5.5.多害少利性多害少利性n为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变？为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变？n突变的有利有害是突变的有利有害是相对的相对的，一定条件下可以相互，一定条件下可以相互转化。转化。 P116 P116 海岛昆虫海岛昆虫n如此的话基因突变对生物岂不是没有意义？如此的话基因突变对生物岂不是没有意义

8、？n（八）意义（八）意义n1.1.新基因新基因产生的途径产生的途径n2.2.生物变异的生物变异的根本根本来源来源n3.3.为进化提供为进化提供原始材料原始材料（九）应用（九）应用诱变育种诱变育种 P100P100n1.1.原理：基因突变原理：基因突变ne.g.e.g.青霉素高产菌株青霉素高产菌株n2.2.方法：物理、化学因素处理方法：物理、化学因素处理n3.3.优点优点：提高突变率，大幅改良性状：提高突变率，大幅改良性状n4.4.缺点缺点：产生的不利变异多，有利变异少：产生的不利变异多，有利变异少基因型为基因型为A A的卵细胞与基因的卵细胞与基因型为型为a a的精子相遇融合，属的精子相遇融合，

9、属于于基因重组基因重组吗？吗？x x基因型为基因型为ABAB的卵细胞与基因的卵细胞与基因型为型为abab的精子相遇融合，属的精子相遇融合，属于于基因重组基因重组吗？吗？x x高茎豌豆（高茎豌豆（DdDd）自交）自交，后代出现高茎和矮茎的，后代出现高茎和矮茎的性状性状分离分离，属于，属于基因重组基因重组吗？吗？X X 二二. .基因重组基因重组1 1、定义：、定义：P83 P83 黄色圆粒（黄色圆粒（YyRrYyRr）豌豆自交）豌豆自交，后代出现，后代出现9 9：3 3：3 3：1 1的的性状分离比，属于性状分离比，属于基因重组基因重组吗？吗？v v“一母生九子，九子各不同一母生九子，九子各不同

10、”2.2.来源来源 （1 1）基因的自由组合：减）基因的自由组合：减I I时，时，非同源染色体非同源染色体上的上的非非等位基因等位基因自由组合自由组合（2 2）基因的互换：）基因的互换：减减I I前期形成四分体时，前期形成四分体时，同源同源染色体染色体上的上的非非姐妹染色单体姐妹染色单体（等位基因）（等位基因）交叉互换交叉互换 P20P20（3 3）转基因技术转基因技术（基（基因工程）因工程）(1)(2)(1)(2)哪个哪个一定一定发生？发生？1 1（2 2）在光镜下可见吗？）在光镜下可见吗？x xAabBAaBbAb和和aBAB和和ab1 1个精原细胞？个精原细胞？2 21 1种精原细胞（一

11、个基因型种精原细胞（一个基因型AaBbAaBb的生物体）？的生物体）？4 4纯合子产生配子的过程中，会发生基因重组吗？纯合子产生配子的过程中，会发生基因重组吗？纯合子的基因重组会导致性状分离吗？不会纯合子的基因重组会导致性状分离吗？不会两种类型两种类型两种类型两种类型AabBAbaBAAbbaaBBAABBABabaabbBAba四种类型四种类型非非同源染色体（同源染色体（非非等位基因）自由组合等位基因）自由组合AabBAaBb同源染色体的同源染色体的非非姐妹染色单体之间局部姐妹染色单体之间局部交交叉互换叉互换AB和和abAB和和ab以以及及Ab和和aB-增加配子种类（遗传多样性）增加配子种类

12、（遗传多样性）3.3.意义意义 P83P83n同卵双胞胎同卵双胞胎& &异卵双胞胎，哪个之间更像？异卵双胞胎，哪个之间更像？n基因重组是否产生新基因？基因重组是否产生新基因？n（1 1）产生）产生新基因新基因型型n（2 2）生物变异的）生物变异的丰富丰富来源来源n（3 3）进化的）进化的原材料原材料n为什么为什么基因突变基因突变是生物变异的是生物变异的根本根本来源，来源，而而基因重组基因重组是生物变异的是生物变异的丰富丰富来源？来源？n前者能产生新基因，后者不能前者能产生新基因，后者不能n相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难产生新基因难产生

13、新基因A.A.叶肉叶肉B.B.根分生区根分生区C.C.茎尖茎尖D.D.花药花药7.7.在一个种群中发现两种突变的性状，其中在一个种群中发现两种突变的性状，其中A A种性状无论繁殖几代都不变，而种性状无论繁殖几代都不变，而B B种突变性状种突变性状繁殖到第三代又有繁殖到第三代又有37.5%37.5%的性状回复到原来的的性状回复到原来的性状，以上性状，以上A A、B B突变分别属于突变分别属于A A隐性突变和显性突变隐性突变和显性突变 B B人工诱变和染色体变异人工诱变和染色体变异C C显性突变和隐性突变显性突变和隐性突变 D D都是隐性突变或者都是显性突变都是隐性突变或者都是显性突变An育种专家在稻田中发现一株十分罕见的育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是基因突变引起的。下列叙述正确的是A.A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的起的B.B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体个体C.C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断观