基因突变和基因重组_2

不遗传不遗传的变异：的变异：可遗传可遗传的变异：的变异：基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异由环境因素造成的变异。遗传物质由环境因素造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状一般不能进没有改变，变化的性状一般不能进一步遗传给后代。一步遗传给后代。由于遗传物质由于遗传物质发生改变引起发生改变引起的变异的变异变异变异汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因突变和基因重组基因突变和基因重组ATC G A CAAC G A A C TTAG C T GTTG C T T G ADNA1DNA2UAG C U GUUG C U U G AmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸碱基对的替换碱基对的替换亮氨酸亮氨酸汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品ATC G A CAAC G A A C TTAG C T GTTG C T T G ADNA1DNA2UAG C U GUUG C U U G AmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 基因中碱基对的替换，可能导致对应的氨基酸改变，也基因中碱基对的替换，可能导致对应的氨基酸改变，也可能不变。可能不变。亮氨酸亮氨酸碱基对的替换碱基对的替换汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品ATC G A CAAC G A A C TTAG C T GTTG C T T G ADNA1DNA2UAG C U GUUG C U U G AmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸精氨酸精氨酸半胱氨酸半胱氨酸 亮氨酸亮氨酸碱基对的缺失碱基对的缺失 增添（缺失）增添（缺失）1或或2个碱基对，会导致个碱基对，会导致mRNA上多个密码上多个密码子发生改变，导致蛋白质中多个氨基酸发生改变。子发生改变，导致蛋白质中多个氨基酸发生改变。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品ATC G A CAAC G A A C TTAG C T GTTG C T T G ADNA1DNA2UAG C U GUUG C U U G AmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸 增添（缺失）增添（缺失）3个碱基对，个碱基对，可能可能会导致会导致mRNA上正好少一上正好少一个密码子，导致蛋白质中少一个氨基酸。个密码子，导致蛋白质中少一个氨基酸。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品UAU C G GCUG C U U G A G AUAU C G GCUG C U U G A G AUAG U C GUCUAG A G213 4 5 6879213 4 5 68791 2 6879 缺失缺失3个碱基对，对翻译出的蛋白质影响相对较小，可能个碱基对，对翻译出的蛋白质影响相对较小，可能是少了一个氨基酸，也可能是少了一个，变一个。是少了一个氨基酸，也可能是少了一个，变一个。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品本课件为汉水丑生一轮复习课件本课件为汉水丑生一轮复习课件公众号：汉水丑生公众号：汉水丑生公众号公众号ID：hanshuichousheng666专注于生物高考和教学！专注于生物高考和教学！圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞二、实例：镰刀型细胞贫血症二、实例：镰刀型细胞贫血症一、基因突变：一、基因突变：DNADNA分子发生碱基对的替换、增添、分子发生碱基对的替换、增添、缺失引起的基因结构的改变缺失引起的基因结构的改变。CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNA：mRNAmRNA：氨基酸：氨基酸：血红蛋白：血红蛋白：正常正常异常异常G GU UA AC CA AT TG GT TA A突变突变GAAGAA直接原因直接原因根本原因根本原因汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因突变是否会导致生物性状的改变？基因突变是否会导致生物性状的改变？基因突变基因突变不一定不一定会导致生物性状的改变会导致生物性状的改变在基因中，存在内含子，在内含子中发生的突变可能不会在基因中，存在内含子，在内含子中发生的突变可能不会引起性状改变。引起性状改变。由于密码子具有简并性，由碱基对的替换引起的基因突变，由于密码子具有简并性，由碱基对的替换引起的基因突变，不一定影响蛋白质结构的变化，也不一定引起性状改变。不一定影响蛋白质结构的变化，也不一定引起性状改变。生物由生物由AAAA突变为突变为AaAa，生物的性状不发生改变。，生物的性状不发生改变。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品问题问题1 1：我们知道我们知道DNADNA的结构是比较稳定的，在什么时候容易的结构是比较稳定的，在什么时候容易出现差错呢？出现差错呢？问题问题2 2：DNADNA复制一般是高度准确的（碱基互补配对），由复制一般是高度准确的（碱基互补配对），由复制差错引起的基因突变频率高吗？复制差错引起的基因突变频率高吗？问题问题3 3：是否只有是否只有有性生殖的生物才会发生基因突变？进行无有性生殖的生物才会发生基因突变？进行无性生殖的生物能否发生基因突变？病毒能否发生基因突变？基性生殖的生物能否发生基因突变？病毒能否发生基因突变？基因突变是否具有普遍性？因突变是否具有普遍性？DNADNA复制时复制时有丝分裂间期有丝分裂间期减数分裂间期减数分裂间期低频性低频性普遍性普遍性问题问题4 4：基因突变可发生在配子中，也可发生在体细胞中，基因突变可发生在配子中，也可发生在体细胞中，一般说来说哪一类突变能够遗传给下一代？如果植物的体细一般说来说哪一类突变能够遗传给下一代？如果植物的体细胞发生了基因突变，可通过什么方式传递给后代？胞发生了基因突变，可通过什么方式传递给后代？随机性随机性汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品问题问题5 5：基因突变通常由一个基因突变成它的等位基因，而不基因突变通常由一个基因突变成它的等位基因，而不是发生大幅度的改变而变成其他的非等位基因，为什么呢？是发生大幅度的改变而变成其他的非等位基因，为什么呢？基因突变是定向的还是不定向的？基因突变是定向的还是不定向的？问题问题6 6：，经过漫长的进化，生物的性状只有与环境相适应，经过漫长的进化，生物的性状只有与环境相适应才被保留，如果基因突变导致生物性状发生改变，往往对才被保留，如果基因突变导致生物性状发生改变，往往对生物是有利还是有害？生物是有利还是有害？问题问题7 7：既然基因突变发生的频率很低，且多数有害，它能既然基因突变发生的频率很低，且多数有害，它能否为生物进化提供原材料？否为生物进化提供原材料？能能多数有害学说和中性突变学说多数有害学说和中性突变学说不定向性不定向性汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品正常基因（正常基因（A A）复制差错复制差错碱基对（增添、缺失、替换）碱基对（增添、缺失、替换）碱基序列（局部改变）碱基序列（局部改变）遗传信息（局部改变）遗传信息（局部改变）基因结构基因结构（改变）（改变）低频性低频性随机性随机性普遍性普遍性基因突变（基因突变（a a）（等位基因）（等位基因）新的基因型新的基因型新的表现型新的表现型有害性有害性进化的原材料进化的原材料变异的根本来源变异的根本来源不定向性不定向性诱变因素诱变因素物物理理因因素素化化学学因因素素生生物物因因素素基基因因突突变变汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品在生物体进行有性生殖的过程中，控在生物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制不同性状的基因的重新组合。减减前，四分体时期非姐妹染色单体交前，四分体时期非姐妹染色单体交叉互换叉互换基因重组：基因重组：减减后，非同源染色体上自由组合后，非同源染色体上自由组合汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品命运命运1 1命运命运2 2123412341234123412341234汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品命运命运1 1精原细胞初精母次精母精子细胞汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品命运命运2 2精原细胞初精母次精母精子细胞BBbbaaBBAABAbbaababaBAAAaaBBAAbbBabAbABa汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品在生物体进行有性生殖的过程中，在生物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。控制不同性状的基因的重新组合。减减前，四分体时期非姐妹染色单前，四分体时期非姐妹染色单体交叉互换体交叉互换基因重组基因重组：减减后，非同源染色体上自由组合后，非同源染色体上自由组合交叉互换：交叉互换：四分体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的互换四分体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的互换汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品杂合子杂合子随机重组（减随机重组（减I I后）后）交换重组（减交换重组（减I I前）前）基因重组基因重组新基因型新基因型新表现型新表现型变异性变异性多样性多样性生物进化生物进化的原材料的原材料有性有性生殖生殖减数减数分裂分裂导致导致产生产生产生产生增加增加提供提供汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品 基因突变基因突变 基因重组基因重组产生新基因产生新基因产生新基因型产生新基因型碱基对的增添、碱基对的增添、缺失、替换缺失、替换基因自由组合；基因自由组合；基因交叉互换基因交叉互换间期间期DNADNA复制时复制时减减前、减前、减后后变异的根本来源变异的根本来源进化的原始材料进化的原始材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原因生物多样性重要原因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍三、基因突变、基因重组比较三、基因突变、基因重组比较原因原因本质本质时间时间意义意义可能性可能性汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品据图回答：据图回答：该图为什么分裂什么时期？该图为什么分裂什么时期？该细胞叫什么？该细胞叫什么？分析造成分析造成B B、b b不同的原因？不同的原因？无同源染色体，着丝点分裂，减无同源染色体，着丝点分裂，减后后细胞质均等分裂，次精母或第一极体细胞质均等分裂，次精母或第一极体基因突变或基因交叉互换基因突变或基因交叉互换汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品1（2011江苏）江苏）1111右图为基因型右图为基因型AABbAABb的某动物进行细胞分的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是（裂的示意图。相关判断错误的是（）A A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B B此细胞中基因此细胞中基因a a是由基因是由基因A A经突变产生经突变产生C C此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞D D此动物细胞内最多含有四个染色体组此动物细胞内最多含有四个染色体组“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。2012年1月15日，汉水丑生标记。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品2 2（20112011江苏）江苏）22 22在有丝分裂和减数分裂的过程在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是中均可产生的变异是()()A.DNAA.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变基因突变B.B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C.C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异结构变异D.D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异导致染色体数目变异3（2011广东）广东）25.最近，可以抵抗多数抗生素的最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌超级细菌”引人关注，引人关注，这这类细菌含有超强耐药性基因类细菌含有超强耐药性基因NDM-1，该基因编，该基因编码金属码金属-内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是（）A.定向突变定向突变 B.抗生素滥用抗生素滥用 C.金属金属-内酰胺酶使许多抗菌药物失活内酰胺酶使许多抗菌药物失活 D.通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因【解析解析】A项，突变是不定向的，故项，突变是不定向的，故A错。错。D项，细菌是原核项，细菌是原核生物，没有染色体，故生物，没有染色体，故D错。抗生素的滥用相当于对细菌进错。抗生素的滥用相当于对细菌进行了自然选择，导致了超强耐药性基因行了自然选择，导致了超强耐药性基因NDM-1在该细菌中逐在该细菌中逐代积累，该代积累，该NDM-1基因编码金属基因编码金属-内酰胺酶，由此推测金属内酰胺酶，由此推测金属-内酰胺酶使许多抗菌药物失活。内酰胺酶使许多抗菌药物失活。4（2010新课标）新课标）6 6在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了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株与白花植株中()()A A花色基因的碱基组成花色基因的碱基组成 B B花色基因的花色基因的DNADNA序列序列C C细胞的细胞的DNADNA含量含量 D D细胞的细胞的RNARNA含量含量5 5（20112011安徽）安徽）4.4.人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的力。临床上常用小剂量的放射性同位素放射性同位素131131I I治疗某些甲状腺疾治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的病，但大剂量的131131I I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131131I I可能直接可能直接()()A.A.插入插入DNADNA分子引起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变B.B.替换替换DNADNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变C.C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代6（2008上海）上海）7 7人类镰刀形细胞贫血症发生的人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因根本原因是是 A A基因突变基因突变 B B染色体结构变异染色体结构变异 C C基因重组基因重组 D D染色体数目改变染色体数目改变汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品7（2010福建）福建）5.下图为人下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码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基因发生一种突变基因发生一种突变，导致，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是。该基因发生的突变是()()A处插入碱基对处插入碱基对G-C B处碱基对处碱基对A-T替换为替换为G-C C处缺失碱基对处缺失碱基对A-T D处碱基对处碱基对G-C替换为替换为A-T 甘氨酸：甘氨酸：GGG赖氨酸：赖氨酸：AAA AAG谷氨酸：谷氨酸：GAA GAG汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品8（2008广东）广东）25.25.如果一个基因的中部缺失了如果一个基因的中部缺失了1 1个核苷酸个核苷酸对，可能的后果是（对，可能的后果是（）A.A.没有蛋白质产物没有蛋白质产物B.B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 【解析解析】基因的中部缺失了基因的中部缺失了1 1个核苷酸对个核苷酸对,翻译时在缺失位置翻译时在缺失位置终止时有可能的，终止时有可能的，B B正确；由于提前终止翻译，所控制合成正确；由于提前终止翻译，所控制合成的蛋白质可能减少多个氨基酸，的蛋白质可能减少多个氨基酸，C C正确；同理可知翻译的蛋正确；同理可知翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列可能发生变化，白质中，缺失部位以后的氨基酸序列可能发生变化，D D也正也正确。但基因中部缺失了确。但基因中部缺失了1 1个核苷酸对不会导致没有蛋白质产个核苷酸对不会导致没有蛋白质产物。物。9（2008上海）上海）2828下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（终止密码子）（）A A第第6 6位的位的C C被替换为被替换为T T B B第第9 9位与第位与第1010位之间插入位之间插入1 1个个T TC C第第100100、101101、102102位被替换为位被替换为TTT TTT D D第第103103至至105105位被替换为位被替换为1 1个个T T10（2007江苏）江苏）1414基因突变是生物变异的根本来源。基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是（下列关于基因突变特点的说法正确的是（）A A无论是低等还是高等生物都可能发生突变无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B B生物在个体发育的特定时期才可发生突变生物在个体发育的特定时期才可发生突变C C突变只能定向形成新的等位基因突变只能定向形成新的等位基因 D D突变对生物的生存往往是有利的突变对生物的生存往往是有利的33汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品11（2007广东）广东）15.15.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（的一种育种方法。下列说法正确的是（）A.A.太空育种产生的突变总是有益的太空育种产生的突变总是有益的 B.B.太空育种产生的性状是定向的太空育种产生的性状是定向的C.C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D.D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的习题答案：习题答案：12345678910AACDBCBCABBCDBA11121314151617181920D汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品演讲完毕，谢谢观看！