基因突变和基因重组(复习课件)

1、5.1 基因突变和基因重组2-4生物的变异（1）基因重组及其意义（2）基因突变的特征和原因（3）染色体结构变异和数目变异（4）生物变异在育种上的应用（5）转基因食品的安危IIIIIIII练习1、判断正误。1、由环境引起的变异是不能够遗传的。（ ）2、基因突变的方向是由环境决定的。（ ）3、一个基因可以向多个方向突变。（ ）4、细胞分裂的中期不发生基因突变。（ ）5、不同基因突变的概率是相同的。 ( )6、由于基因突变是不定向的，所以控制直毛的基因可以突变为控制长毛的基因。（ ）7、基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变()。8、基因突变不仅是可逆的，而且大多数突变都是有

2、害的。 ( )9、若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变()。10、 生殖细胞突变可传给后代，体细胞突变一般不传给后代，但往往给突变的个体带来伤害()。性状遗传物质+ 环境不能遗传的变异可遗传的变异来源于基因突变染色体变异基因重组改变改变生物可遗传变异的来源（1）病毒的可遗传变异的来源：（2）原核生物可遗传变异的来源：（3）真核生物可遗传变异的来源 进行无性生殖的生物： 进行有性生殖的生物：基因突变基因突变基因突变和染色体变异基因突变、基因重组和染色体变异练习2、引起生物产生可遗传变异的原因有基因重组、基因突变和染色体变异。下列几种生物性状产生的原因中，来源相同的一组是()。野生红眼果蝇后代

3、偶然出现了少量白眼类型黄色圆粒豌豆种植后出现绿色皱粒品种利用番茄与马铃薯体细胞杂交获得“番茄马铃薯”用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落人类的镰刀型细胞贫血症 A B C D答案：C物理生物化学增添替换缺失一、基因突变1、基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症病因分析：直接原因：根本原因：血红蛋白的一条多肽链上的一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。发生了基因突变，碱基对由 突变成 。TAAT2、基因突变的结果 回顾必修二教材第7页技能训练的资料：“有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了一株开紫花的植株。这种花是自花受粉的，将这株开紫花的植株的种子种下去，可

4、惜的是在长出的126株新植株中，却有46株是开白花的， ”，请问第一株开紫花的植株是怎么产生的？基因突变产生的。基因突变的结果是：产生等位基因，形成相对性状。基因突变是指DNA分子中发生 而引起的 的改变。（D）增添替换缺失（d1）（d2）（d3）碱基对的替换、增添和缺失基因结构3、基因突变的概念基因突变改变了碱基排列顺序，但是基因的数量和所在位置不变。练习3、（2010年全国新课标卷）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（ ）。A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列C

5、细胞的DNA含量D细胞的RNA含量答案：B4、基因突变的类型(1)显性突变：aa Aa（当代表现）。(2)隐性突变：AA Aa（当代不表现 ）。 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。 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。5、基因突变发生的时期想一想：基因突变为什么常发生于DNA复制时？ 在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。基因突变常发生在细胞分裂DNA复制时。想一想：有丝分裂和减数分裂时发生的基因突变对后代的影响是否相同？不同。

6、有丝分裂产生体细胞突变，有性生殖时一般不遗传给后代；减数分裂产生配子突变，可以遗传给后代。6、基因突变对蛋白质结构的影响练习4、（2012年广东卷改编）豌豆的Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见下图。替换增添据图可推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的 和 。 号位点插入了 个碱基对。 3想一想：碱基对的替换对蛋白质还可能产生哪些影响？如果在基因中部插入或缺失1个碱基对，对蛋白质又将产生什么影响？基因突变的影响碱基对替换肽链： 起始-天冬-异亮-亮-甘-终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链： 起始-酪-异亮-亮-甘

7、-终止- -TAC-ATA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-TAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNAmRNA：-AUG-UAU-AUC-CUC-GGG-UAA- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变后T-A替换G-C碱基对碱基对的替换只改变替换处编码的氨基酸，其他氨基酸位置不变！基因突变的影响碱基数目增添肽链： 起始-天冬-异亮-亮-甘-终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链： 起始-甘-酪-脯-精-缬- -TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT- -ATG

8、-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA-DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变后+C+G此处插入一个碱基对碱基对的增添，从改变处开始，之后的氨基酸序列全部都发生改变！基因突变的影响碱基数目缺失肽链： 起始-天冬-异亮-亮-甘-终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链： 起始-异亮-丝-丝-甘- -TAC-TAT-AGG-AGC-CCA- -ATG-ATA-TCC-TCG-GGT-DNAmRNA：-AUG-AUA-UCC

9、-UCG-GGU- -TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT- -ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA-DNA突变前突变后-C-G此处缺失一个碱基对碱基对的缺失，从改变处开始，之后的氨基酸序列全部都发生改变！小结：基因突变对蛋白质结构的影响基因突变的类型对蛋白质结构的影响1个碱基对的替换一个氨基酸种类改变没有变化肽链变短（翻译提前终止）肽链变长（翻译延迟终止）1个碱基对的增添/缺失（非3整数倍）一系列氨基酸种类改变肽链长度改变（变长或变短）基因突变对性状的影响A、一个氨基酸有多个密码子，密码子改变但其决定的氨基酸未发生改变（即密码子有简并性）。B、突变成的隐性基因在杂合子中不

10、引起性状的改变。C、基因突变发生在基因的非编码区。D、有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸，但该蛋白质的功能不变。（1）改变性状（2）不改变性状原因：突变间接引起密码子的改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。例如：镰刀型细胞贫血症。练习5、（2008年广东卷改编）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（ ）。A没有蛋白质产物B翻译为蛋白质时在缺失位置终止C所控制合成的蛋白质增加多个氨基酸D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化答案：A练习6、（2010年福建卷）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，

11、导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是（ ）。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ATD处碱基对GC替换为AT答案：B练习7、5BrU（5 溴尿嘧啶）具有两种不同的构型，既可以与A配对，又可以与C配对。将一个分生区细胞接种到含有A、G、C、T、 5BrU五种核苷酸的适宜培养基上，可能会出现什么状况？可能会发生碱基对从AT到GC或者从GC到AT的替换。如果将分生区细胞换成成熟区细胞，还能发生上述变化吗？能。练习8、甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。育种专家为获得更多

12、的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。（1）经过处理后，发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变，这最可能是因为发生了碱基对的 。（2）用EMS浸泡种子是为了 。还可以用什么措施来达到这一目的？ （3）经EMS处理后，水稻的某一性状出现多种变异类型，说明这种变异具有 （特点）。你能从人的身上找到证明这一特点的现象吗？（4）经EMS处理后，水稻出现高茎的品种，这对其自身是有利还有有害的？显性替换提高突变率物理和生物。不定向性知识点判断：1、基因突变是广泛存在的，并且对生

13、物自身大多是有害的 （ ）2、基因突变的方向是由环境决定的 （ ）3、一个基因可以向多个方向发生基因突变 （ ）4、细胞分裂的中期不会发生基因突变 （ ）5、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 （ ）6、基因突变是生物变异的根本来源 （ ）基因突变具有不定向性！基因突变可发生在个体发育的任何阶段，以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。7、基因突变的特点自然界的物种中广泛存在。可发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞，细胞的不同DNA分子上，同一DNA分子的不同部位。自然界突变率很低：105- 10-8一般是有害的，可能有利，还可能既无害也无益。 (打破对环境的适应性)普

14、遍性:随机性:低频性:有害性：不定向性：必修二：P 82一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。8、基因突变的意义 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。完成名师金典：P130 典例分析 1 课堂达标 1 典例分析 2 课堂达标 2易 错 警 示易 错 警 示下图是孟德尔的“两对相对性状的杂交实验”的过程和结果图，请问：（1）实验过程中是否发生基因突变？（2）是否发生变异？（3）如果发生变异，那是如何产生的呢？二、基因重组在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。概念：实现：意义： 途径1：非等位基因自由组合（减I后期）途径3：转

15、基因（DNA重组技术）途径2：交叉互换（四分体时期）是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。基因的自由组合（减后期）: 减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。基因的互换:减数分裂的四分体时期，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换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。如果交换发生在非同源染色体之间属于基因重组吗？属于染色体结构变异基因工程:目的基因在体外与运载体重组，导入受体细胞内与细胞内基因进行重组。练习9、判断正误1、减数分裂过程中，非等位基因一定进行重组()。2、交叉互换、自由组合、染色体移接、转基因技术都属于基

16、因重组()。3、染色体变异一般涉及很多基因，而基因突变一般只涉及一个基因()。4、非同源染色体上和同源染色体上的非等位基因均能实现基因重组。( )5、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。( )染色体结构变异答案：B练习10、下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是（ ）。染色体变异练习11基因重组发生在有性生殖过程中控制不同性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的说法正确的是（ ）。A有细胞结构的生物都能够进行基因重组B基因突变、基因重组都能够改变基因的结构C基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次级精（卵）母细胞的过程中D在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重