复习基因突变

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,高三总复习 人教版,生物,关 注 考 纲,把 握 考 情,1.,基因重组及其,意义,2.,基因突变的特,征和原因,1.,基因突变对性状影响的结果分析,2.,基因突变类型的判断,3.,基因重组的类型与减数分裂联系,第,5,章 第一节 基因突变和基因重组,典例回顾,兔子毛色的黑色对白色是为显性。亲代兔子,A,、,B,均为纯合子。比较兔子,C,与,D,的表现型可以得出什么,结论？,表现型,=,基因型,+,环境,生物变异的主要类型,不可遗传的变异：,由于遗传物质的改变而引起的变异,包括：,基因突变、,基因重组、染色体变异,仅仅是由环境因素的影响造成的,变异，遗传物质没有改变,可遗传的变异：,思考：,可遗传变异是否一定可以遗传给后代？,必备知识梳理,基因突变,实例、概念、原因、时间、特点、意义,基因重组,概念、类型、结果、意义,要点回顾,正常 异常,镰刀型细胞贫血症,症状：,直接原因：,根本原因：,基因突变,一,.,实例,红细胞呈镰刀型,容易,破裂,使人患溶血性贫血,血红蛋白分子的一条多肽链上,_,被替换,成了,_,。,谷氨酸,缬氨酸,血红蛋白基因（,DNA,）上,发生改变,由正常的,CTT,替换,为,CAT,碱基对,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,镰刀型细胞贫血症,基因,密码子,蛋白质,囊性纤维病,患者支气管内黏液增多,黏液清除困难，,细菌繁殖，肺部感染,CFTR,基因,缺失,3,个碱基,CFTR,蛋白缺少苯丙氨酸，,结构异常，导致功能异常,直接原因,:,CFTR,蛋白缺少,苯丙氨酸,根本原因,:,CFTR,的基因,缺,失,3,个碱基,孟德尔的圆粒与皱粒豌豆,DNA,中,插入了一段外来的,DNA,序列，,打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,淀粉含量低，蔗糖含量高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩,编码淀粉分支酶的,正常基因,淀粉分支酶正常合成,淀粉含量高蔗糖含量低,淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓,基因突变,二,.,概念：,由于,DNA,分子中发生碱基对的,_,，,而引起的,_,的改变,替换、增添和缺失,基因结构,对位训练,:,例,1:,（,10,新课标）,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,A.,花色基因的碱基组成,B.,花色基因的,DNA,序列,C.,细胞的,DNA,含量,D.,细胞的,RNA,含量,答案：,B,概念内涵与外延分析,1.,基因突变是否改变了基因的数量和该基因所处位置？,2.,基因突变后，生物性状是否一定改变？,基因突变,不改变,基因的,数目和位置,，,只改变,基因的种类（,结构,）,分析：,基因突变不改变生物性状的特例,密码子简并性：,由于一种氨基酸可由,_,密码子,决定，,突变后的,DNA,转录形成的密码子可能仍然决定,同种氨基酸,隐性突变：,突变成的,基因在杂合子中不引起,性状的改变，如：,AA,Aa,非编码序列：,突变发生在基因的,_,同等替换：,某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置,的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能,多种,隐性,内含子或非编码区片段中,分析：,基因突变对性状影响的程度,类型,对蛋白质的影响,替换,增添,缺失,只改变,1,个氨基酸或不改变或终止翻译,插入位置前不影响,影响插入位置后的序列,缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列,提醒,：,增添或缺失的碱基,数目,及,位置,不同,增添或缺失,1,个或,2,个碱基：,此位点以后的所有的氨基酸序列都改变,增添或缺失,3,个连续的碱基：,只改变此位点的一个或几个氨基酸,增添或缺失位置越靠前，对蛋白质的影响越大,对位训练,例,3:,（,08,上海）,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（不考虑终止密码子）,A,第,6,位的,C,被替换为,T,B,第,9,位与第,10,位之间插入,1,个,T,C,第,100,、,101,、,102,位被替换为,TTT,D,第,103,至,105,位被替换为,1,个,T,答案：,B,三,.,基因突变的原因和时间,内因,:,外因,DNA,复制时偶尔发生差错,物理因素,:,化学因素：,生物因素：,损伤细胞的,DNA,，如激光、辐射,改变碱基，如亚硝酸、碱基类似物,病毒的遗传物质可影响宿主细胞,DNA,易发生时间：,细胞分裂间期,四,.,基因突变的类型,按发生原因,自然突变：,在自然状态下发生的,人工诱变,:,在人工条件下诱发，可提高突变,频率用于育种,按产生基因,的分类,显性突变：,如aA，该突变一旦发生即可,表现出相应性状。,隐性突变：,如Aa，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。,对位训练,：,例,2,（,10,江苏卷）,育种专家在稻田中发现一株十分罕见的,“,一秆双穗,”,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,A.,这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的,B.,该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体,C.,观察细胞有丝分裂中期染色体形状可判断基因突变,发生的位置,D.,将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的,高产品系,【,答案,】B,五,.,基因突变的特点,生物界的物种中广泛存在,，,无论低等、高等生物，还是病毒、细胞生物都能发生,实例：,棉花的短果枝、水稻的矮秆、果蝇的白眼、人的红绿色盲、白化病等,可发生在生物个体发育的任何时期,可发生在细胞内不同的,DNA,分子上,可发生在同一个,DNA,的不同部位,随机性,:,普遍性,:,含义：,随机性的实例,一种花的颜色是由基因,A,控制的，野生型都是红花，,若发生基因突变形成基因型为,aa,的个体，则,花的颜色会呈现白色,在受精卵中：,花芽分化时期：,受精卵发育成的该植株上所有花都为白色,只有发生突变的花为白色，其余都为红色,含义：,一个基因可以向不同方向发生突变，,产生多个,等位基因,可逆性：,A,a,，,a,A,注意：,突变的方向与环境无明确关系,不定向性：,对位训练：,(11,年广东,),最近，可以抵抗多数抗生素的,“,超级细菌,”,引人关注，,这类细菌含有超强耐药性基因,NDM-1,，该基因编码金属,-,内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是（多选）,A.,定向突变,B.,抗生素滥用,C.,金属,-,内酰胺酶使许多抗菌药物失活,D.,通过染色体交换从其它种类的细菌获得耐药基因,【,答案,】BC,自然状态下,高等生物个体的,基因突变率,很低,约为,1,0,5,-,10,-8,计算,:,果蝇约有,10,4,对基因,每个基因的突变率为,1,0,5,对于一个中等大小的果蝇种群,(,约,10,8,个个体,),，,每一代出现的基因突变数是多少？,低频性,:,注意,:,虽然,个体,发生基因突变的频率低,但对于,种群,的意义,则不同,基因突变的意义,:,可以为生物进化提供原材料,突变破坏了,_,与,_,的,协调关系,多害少利性：,多数有害,少数有利,含义：,原因：,注意：,突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于,_,生物的生存环境,生物体,环境,产生新基因,形成新性状,生物进化的原始材料,六,.,基因突变对的意义,生物变异的根本来源,基因重组,1,.,概念,:,在生物进行,_,过程中,控制,_,的,自由组合,.,2.,类型,:,有性生殖,不同性状的基因,类型,交叉互换,自由组合,基因工程,发生,时间,减,分裂,四分体时期,减,分裂后期,目的基因进入受体细胞后,发生,对象,同源染色体非姐妹染色单体之间,非同源染色体自由组合,目的基因与受体细胞中基因重组,图示,未交叉,互换,【,交叉互换,】,A A a a,B B b b,A a,B b,交叉互换,A A a a,B b B b,A a,b b,A a,B B,交叉互换,导致,_,染色体上的,_,基因重新组合，产生多样的配子，使生物呈现多样性,同源,非等位,【,自由组合,】,A A a a,B B b b,组合一,Ab,组合二,aB,ab,Ab,非同源染色体自由组合,，使,_,染色体上的,_,基因重组，,产生多样的配子，使生物呈现多样性,非同源,非等位,思考：基因重组能否产生新的基因？,新的性状？,不能。但能产生新的基因型和新的,性状组合,产生新的基因型，是生物变异的来源之一，,生物多样性的重要原因,总结基因重组的意义,:,对位训练：,例,4:,（,08,宁夏）,以下有关基因重组的叙述，错误的是,A.,非同源染色体的自由组合导致基因重组,B.,非姊妹染色单体的交换引起基因重组,C.,纯合体自交因基因重组导致子代性状分离,D.,同胞兄妹间遗传差异与父母基因重组有关,答案：,C,构建知识网络,填写比较表格,基 因 突 变,基 因 重 组,本质,基因,的分子,结构,发生,改变,，产生了新基因，,改变了基因的,“,质,”,，但未改变基因的量，可能出现新性状,原有,基因的重新组合,，产生了新的基因型,，但未曾改变基因的,“,质,”,与,“,量,”,，使其性状重新组合,时期,主要发生在细胞分裂间期,减数第一次分裂的四分体时期、减数第一次分裂后期,基 因 突 变,基 因 重 组,适用,范围,所有生物均可发生,(,包括病毒,),，具有普遍性,真核生物有性生殖的核基因遗传,(,通常也适用于基因工程,),意义,产生新基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料,生物变异的来源之一，生物进化的重要因素之一,发生,可能,可能性很小,非常普遍,拓展深化,病毒可遗传变异的来源,原核生物可遗传变异的来源,真核生物可遗传变异的来源,a,进行无性生殖时,b,进行有性生殖时,基因突变、基因重组和染色体变异,(,减数分裂,),基因突变,基因突变,基因突变和染色体变异,(,有丝分裂,),基 因 突 变,基 因 重 组,适用,范围,所有生物均可发生,(,包括病毒,),，具有普遍性,真核生物有性生殖的核基因遗传,(,通常也适用于基因工程,),意义,产生新基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料,生物变异的来源之一，生物进化的重要因素之一,发生,可能,可能性很小,非常普遍,联,系,1.,它们均可使生物产生的,_,变异；,2.,在长期进化过程中，均为进化提供,_.,基因突变为基因重组提供了 大量可供自由组合,的新基因，基因突变是基因重组的基础,可遗传,原材料,【,例,1】,在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，,如果其中部缺失,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减少多个氨基酸,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,例,2,：,下列关于基因突变的叙述，错误的是,A.,基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失,或替换,B.,基因突变是由基因中脱氧核苷酸的种类、数量,和排列顺序的改变而引起的,C.,基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物,内部因素的作用下引起,D.,基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的,答案：,D,例,3,右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是,A.发生了基因突变,B.发生了染色单体互换,C.该细胞为次级卵母细胞,D.该细胞为次级精母细胞,C,（,2012,新课标）,一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：,一是,基因突变的直接结果（控制毛色的基因显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；,二是,隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预