基因突变和基因重组3

基因突变和基因重组必修2遗传与进化一、基因突变碱基对排列顺序随机1．对基因突变的理解不定向根本来源

2.实例——镰刀型细胞贫血症

控制合成血红蛋白的DNA分子的碱基序列发生改变，即DNA分子上的一个碱基对发生改变，由A/T变成⑥_____，结果血红蛋白多肽链中⑦_______被⑧_______代替，导致镰刀型细胞贫血症。T/A谷氨酸缬氨酸

1.基因突变为什么常发生在DNA复制时？

此时的DNA解旋，不稳定。

2．基因突变的利和害取决于什么？一定有害吗？

取决于生物生存的环境。不一定，有些基因突变无利也无害。3.基因中碱基对的改变是否一定会引起性状的改变？由于密码子具有简并性，基因中碱基对改变不一定会引性状的改变。训练：自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸 突变基因1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸 突变基因2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸 突变基因3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是()A．突变基因1和2为一个碱基对的替换，突变基因3为一个碱基对的增添B．突变基因2和3为一个碱基对的替换，突变基因1为一个碱基对的增添C．突变基因1为一个碱基对的替换，突变基因2和3为一个碱基对的缺失D．突变基因2为一个碱基对的替换，突变基因1和3为一个碱基对的缺失[答案]A二、基因重组(填空)1．概念。在生物体进行____________过程中，控制不同性状的基因__________。有性生殖重新组合◎想一想：“一母生九子，九子九个样”。兄弟姐妹间差异的主要原因是什么？提示：兄弟姐妹间差异的主要原因是基因重组。2．类型。(1)自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，__________也自由组合。(2)交叉互换型：减数分裂四分体时期，基因随着____________的交叉互换而发生重组。3．意义。(1)形成生物多样性的重要原因之一。(2)是________的普遍来源之一，对生物的进化也具有重要意义。非等位基因非姐妹染色体生物变异

性状的改变一定是基因突变引起的吗？

答案：不一定，还可能是基因重组或染色体变异。考点透析考点一基因突变及对性状和后代的影响1．图解引起基因突变的因素及其作用机理。2．基因突变与基因表达的联系：3.基基因因突突变变的的结结果果：：基因因突突变变引引起起基基因因““质质””的的改改变变，，产产生生了了原原基基因因的的等等位位基基因因，，改改变变了了基基因因的的表表现现形形式式，，如如由由A→→a(隐隐性性突突变变)或或a→→A(显显性性突突变变)，，但但并并未未改改变变染染色色体体上上基基因因的的数数量量和和位位置置。。4．．基基因因突突变变对对性性状状的的影影响响：：(1)基基因因突突变变影影响响后后代代性性状状。。原因因：：突突变变引引起起密密码码子子改改变变，，最最终终表表现现为为蛋蛋白白质质结结构构和和功功能能改改变变，，影影响响生生物物性性状状。。例例如如镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。。(2)基基因因突突变变不不影影响响后后代代性性状状。。原因因：：①①若若基基因因突突变变发发生生后后，，引引起起了了信信使使RNA上上的的密密码码子子改改变变，，但但由由于于一一种种氨氨基基酸酸可可对对应应多多个个密密码码子子，，若若该该改改变变了了的的密密码码子子与与原原密密码码子子仍仍对对应应同同一一种种氨氨基基酸酸，，此此时时突突变变基基因因控控制制的的性性状状不不改改变变。。②②若若基基因因突突变变为为隐隐性性突突变变，，如如AA中中其其中中一一个个A→→a，，此此时时性性状状也也不不改改变变。。③突变发生在在非编码区或或真核细胞基基因编码区的的内含子中。④某些突变变虽改变了了蛋白质中中个别氨基基酸的种类类，但并不不影响该蛋白白质的功能能。5．基因突突变对后代代的影响：：(1)基因因突变发生生在有丝分分裂过程中中，可以通通过无性生生殖传递给给子代。由由于多数生生物进行有有性生殖，，一般不传传递给下一一代，所以以体细胞突突变，对后后代影响小小。(2)如果果发生在减减数分裂过过程中，可可以通过配配子传递给给后代，对对于有性生生殖的生物物来说对后后代影响大大。(3)基因因突变的频频率比较：：生殖细胞胞＞体细胞胞；分裂旺旺盛的细胞＞停止止分裂的细细胞。①基因突变一一般是可遗遗传的，但但体细胞发发生的基因因突变一般不能传递递给后代，，而发生在在生殖细胞胞中的突变变，可以通通过生殖细胞传给给后代。②基因突变能能产生等位位基因，是是生物变异异的根本来来源，为生物进化提提供了最初初的原始材材料。③生殖细胞胞、分裂旺旺盛的细胞胞在分裂时时对外界环环境的变化化更加敏感，，所以突变变率比体细细胞高。④秋水仙素素作用于细细胞分裂间间期能诱发发基因突变变，作用于于分裂期则诱诱发染色体体数目加倍倍。⑤无丝分裂裂、原核生生物的二分分裂、病毒毒遗传物质质复制时均均可发生基因因突变。⑥基因突变变不改变染染色体上基基因的数量量，只改变变其基因结结构。⑦病毒和原原核生物的的变异方式式只有基因因突变。基因突变的的相关知识识【例1】(2012·广东汕汕尾检测)有关下图所所示四种不不同生物的的叙述正确确的是()A．甲、乙乙两种细胞胞的细胞壁壁都可用纤纤维素酶完完全分解B．乙为低低等植物细细胞，细胞胞中的核糖糖体和叶绿绿体均含RNAC．丙的遗遗传物质是是单链RNA，其突突变率远高高于DNA病毒D．丁细胞胞的有氧呼呼吸被抑制制会影响脂脂溶性小分分子物质的的运输答案：C规律总结生物界中各各生物类群群的可遗传传的变异病毒原核生物只有基因突突变(为什什么？)真核生物有性生殖基因突变基因重组染色体变异异无性生殖基因突变染色体变异异所有生物都都可通过基基因突变产产生新基因因，使本物物种基因库库增加“原始材料”，促进生物物进化发展展；基因重重组和染色色体变异是是真核生物物特有的。。1．下列关于基基因叙述中中，正确的的是()A．基因突突变一定会会改变生物物的性状B．基因频频率改变一一定会导致致物种产生生C．染色体体上某个基基因的丢失失属于基因因突变D．不同基基因转录形形成的mRNA上相相同的密码码子可编码码相同的氨氨基酸答案：D►考点对应练练2．有关基因因突变的叙叙述，正确确的是()CA．不同基基因突变的的概率是相相同的B．基因突突变的方向向是由环境境决定的C．一个基基因可以向向多个方向向突变D．基因突突变对生物物总是有害害的3．(易错)基因突变是是生物变异的的根本来源源。下列关关于基因突变特点的的说法正确确的是()AA．无论是是低等还是是高等生物物都可能发发生突变B．突变只只能定向形形成新的等等位基因C．生物在在个体发育育的特定时时期才可发发生突变D．突变对对生物的生生存往往是是有利的考点二基因重组【例2】(2012·佛山统统考)(双选)以以下有关基基因重组的的叙述中正正确的是()A．非等位位基因都可可以自由重重组B．染色体体中的基因因交换都属属于基因重重组C．同胞兄兄妹间的遗遗传差异与与父母基因因重组有关关D．转基因因技术也属属于可遗传传变异中的的基因重组组答案：CD基因重组和和基因突变变的比较①肺炎双球菌菌的转化及及病毒遗传传物质的整整合也属于于基因重组。②基因重组产产生了新的的基因型，，但未改变变基因的“质”和“量”。③基因重组是是真核生物物有性生殖殖过程中产产生可遗传传变异的最重要来源源，是形成成生物多样样性的重要要原因。④基因重组只只能发生在在进行有性性生殖的同同种生物之之间；在减数分裂过过程中实现现的，而不不是在精子子与卵细胞胞的结合过过程中实现的。⑤自然状态下下，原核生生物不发生生基因重组组。基因重组的的相关知识识4．依据基因因重组概念念的发展，，判断下列列图示过程程中没有发发生基因重重组的是()ABCD答案：A►考点对应练练5、下列关于基基因重组的的说法不正正确的是()A．生物体体进行有性性生殖的过过程中，控控制不同性性状的基因因的重新组合合属于基因因重组B．减数分分裂四分体体时期，由由于同源染染色体的姐姐妹染色单单体之间的局局部交换，，可导致基基因重组C．减数分分裂过程中中，非同源源染色体上上的非等位位基因自由由组合可导致致基因重组组D．一般情情况下，花花药内可发发生基因重重组，而根根尖则不能能[答案]B6．(易错)生物体内的的基因重组组()DA．能够产产生新的基基因B．发生在在受精作用用过程中C．是生物物变异的根根本来源D．发生在在减数分裂裂过程中实验导导航课题20：：生物变异异原因和变变异类型的的探究表现型＝基基因型＋环环境条件，，所以某生生物的变异异原因应从从外因和内内因两个方方面加以分分析。如果果是因为遗遗传物质(或基因)的改变引引起的，此此变异可在在其自交后后代或与其其他杂交后后代中再次次出现(即即可遗传)。如果仅仅仅是环境境条件的改改变引起，，则不能遗遗传给自交交后代或杂杂交后代，，所以，可可以用自交交或杂交的的方法确定定变异的原原因，或者者将变异个个体和正常常个体培养养在相同的的条件下，，两者没有有出现明显显差异，则则原来的变变异性状是是由环境引引起的。1．变异原原因的探究究。2．染色体体变异与基基因突变的的差别。基因突变是是分子水平平的变异，，在光学显显微镜下是是观察不到到的，而染染色体变异异是细胞水水平的变异异，在光学学显微镜下下一般可以以观察到。。因此制作作正常亲本本与待测变变异亲本的的有丝分裂裂临时装片片，找到中中期图进行行结构与数数目的比较较可以区分分染色体变变异与基因因突变。3．显性突突变与隐性性突变的判判定。受到物理、、化学因素素的影响，，AA个体体如果突变变成Aa个个体，则在在当代不会会表现出来来，只有Aa个体自自交后代才才会有aa变异个体体出现，因因此这种个个体一旦出出现即是纯纯合子。相相反，如果果aa个体体突变成Aa个体，，则当代就就会表现出出性状。因因此我们可可以选择突突变体与其其他已知未未突变体杂杂交，通过过观察后代代变异性状状的比例来来判断基因因突变的类类型。对于于植物还可可以利用突突变体自交交观察后代代有无性状状分离来进进行显性突突变与隐性性突变的判判定。训练：在一群体型型一直较正正常的牛群群中出现了了一头矮生生雄牛，某某研究小组组在讨论该该矮生雄牛牛形成原因因时，有三三种不同的的观点。观点一：种种群中某一一个体产生生了隐性突突变，该突突变基因随随着个体间间的交配，，在群体中中得以扩散散。矮生基基因携带者者交配后发发生性状分分离产生该该矮生雄牛牛。观点二：由由于非遗传传因素(如如饲养条件件)引起的的。观点三：___________________________________________________。请你设计一个个杂交试验，，根据子一代代杂交结果得得出相应的结结论。(说明明：若是遗传传因素，则这这一相对性状状由常染色体体上的一对等等位基因控制制)(1)杂交试试验方案：______________，在在正常的饲养养条件下，观观察子代的表表现。(2)杂交结结果及结论：：①若子代出现现________________________情情况，则观点点一正确。②若子代出现现________________________情情况，则观点点二正确。③若子代出现现________________________情情况，则观点点三正确。答案：观点三：是由由于显性突变变的直接结果果(1)让该矮矮生雄牛与该该群体中的多多头正常雌牛牛交配(2)①正常常牛与矮牛，，且数量上正正常牛明显多多于矮牛②②全为正常牛牛③正常牛与矮矮牛，且数量量上无显著差差异走近高考考1．(2012··上海生物)下图为细胞内内染色体状态态示意图。这这种染色体状状态表示已发发生()A．染色体易易位B．基因因重组C．染色体倒倒位D．姐妹染染色单体之间间的交换题组1基因因重组的考查查答案：B2．(2012··江苏生物)某植株的一条条染色体发生生缺失突变，，获得该缺失失染色体的花花粉不育，缺缺失染色体上上具有红色显显性基因B，，正常染色体体上具有白色色隐性基因b(见下图)。如以该植植株为父本，，测交后代中中部分表现为为红色性状。。下列解释最最合理的是()A．减数分裂裂时染色单体体1或2上的的基因b突变变为BB．减数第二二次分裂时姐姐妹染色单体体3与4自由由分离C．减数第二二次分裂时非非姐妹染色单单体之间自由由组合D．减数第一一次分裂时非非姐妹染色单单体之间交叉叉互换答案：D题组2基因因突变3．(2011··广东)(双选)最近近，可以抵抗抗多数抗生素素的“超级细细菌”引人关关注，这类细细菌含有超强强的耐药性基基因NDM­­1，该基因因编码金属ββ­内酰胺酶酶，此菌耐药药性产生的原原因是()A．定向突变变B．抗生素滥滥用C．金属β­­内酰胺酶使使许多抗菌药药物失活D．通过染色色体交换从其其他细菌获得得耐药基因答案：BC4．(2011··海南生物)野生型大肠杆杆菌能在基本本培养基上生生长，用射线线照射野生型型大肠杆菌得得到一突变株株，该突变株株在基本培养养基上培养时时必须添加氨氨基酸甲后才才能生长。下下列对这一实实验结果的解解释中，不合合理的是()A．野生型大大肠杆菌可以以合成氨基酸酸甲B．野生型大大肠杆菌代谢谢可能不需要要氨基酸甲C．该突变株株可能无法产产生氨基酸甲甲合成所需的的酶D．该突变株株中合成氨基基酸甲所需酶酶的功能可能能丧失答案：B5．(2012··广东)子叶黄色(Y，野生型)和绿色(y，突变型)是孟德尔研研究的豌豆相相对性状之一一。野生型豌豌豆成熟后，，子叶由绿色色变为黄色。。(1)在黑暗暗条件下，野野生型和突变变型豌豆的叶叶片总叶绿素素含量的变化化见图1。其其中，反映突突变型豌豆叶叶片总叶绿素素含量变化的的曲线是________。(2)Y基因因和y基因的的翻译产物分分别是SGRY蛋白和和SGRy蛋白，，其部部分氨氨基酸酸序列列见图图2。。据图图1推推测，，Y基基因突突变为为y基基因的的原因因是发发生了了碱基基对的的________和________。。进一一步研研究发发现，，SGRY蛋白和和SGRy蛋白都都能进进入叶叶绿体体。可可推测测，位位点______