12.基因突变和基因重组

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1、112、基因突变和基因重组、基因突变和基因重组学习目标：1、概述基因突变的概念、特点及原因；2、举例说明基因重组和基因突变的意义；3、比较基因突变与基因重组。学习重点：基因突变的概念、特点及原因。学习难点：基因突变和基因重组的意义。知识建构（一）本节知识体系：1、基因突变是、，而引起的的改变叫做基因突变。2、能否遗传：在和细胞中都可以发生基因突变，发生在细胞中的突变，将遵循传递给后代，而发生在细胞中的突变，一般是的。3、引起基因突变的因素可归纳为三类因素，因素和因素。4、基因突变的特点有：在生物界中是存在的，是发生的，不定向的在自然的状态下，基因突变的频率是的。5、基因突变的意义，是产生的途径

2、，是的根本来源，是的原始材料。6、基因重组概念，基因重组是生物体进行的过程中，控制性状的基因的。7、基因重组类型有 2 种，前一种类型是指在生物体通过分裂形成时，随着非同源染色体的，非等位基因也，另一种类型基因重组发生在分裂形成时期，位于染色体上的基因有时会随着的交换而交换导致染色单体上的。8、基因重组的意义：是的来源之一，对于也具有重要的意义。（二）问题的归纳和总结1、两种变异的区别可遗传变异不可遗传变异来源基因突变，基因重组、染色体变异外界环境条件引起的变异2遗传物质已改变未改变能否遗传能不能实例如突变，重组形成的新性状温度、水、肥，多指的切除等2、基因突变的几个问题（1）发生的过程及时间

3、基因突变发生在细胞分裂间期 DNA 分子复制的过程中，即 DNA DNA。（2）基因突变与生物生殖的对应关系。无性生殖中有丝分裂过程能发生基因突变，有性生殖中减数分裂过程能发生基因突变，因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因基因突变而发生的变异。（3）发生基因突变的细胞 体细胞当代表现变异，一般不能遗传。生殖细胞当代不表现变异，能遗传给后代。（4）基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构产生新基因。（5）原因： DNA外因诱变因素（6）类型（7）特点：普遍性 随机性 低频性 不定向性 多害少利性(1)物理因素 (2)化学因素 (3)生物因素内因碱基对（增减或改变）碱基序列遗传信息（改

4、变）局部密码改变 移码突变性状变异显性突变：如 aA，该突变一旦发生即可表现出该性 状。 隐性突变：如 Aa，该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概念：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。类型 自由组合交叉互换 实现途径：有性生殖意义A、为生物变异提供了极其丰富的来源 B、形成生物多样性的重要原因之一。 C、对于生物的进化具有重要的意义复制3、基因重组：3注意：进行无性生殖的生物不发生基因重组基因重组是原有基因的重新组合，会产生新的基因型，但不会产生新的基因。4、基因重组与减数分裂，基因的传递规律之间的关系。（1）基因重组是发生在生物体有性生殖过程中，

5、实质上就是发生在生物体形成有性生殖细胞的减数分裂过程中。（2）减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，导致非等位基因的重新组合是基因自由组合定律的细胞学基础，而减数分裂过程 中同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换导致非等位基因的重新组合，是基因连锁互换规律的细胞学基础。（三）课堂典型题例：例 1：以下关于生物变异的叙述，正确的是（ ）A基因突变都会遗传给后代B新基因产生的途径是基因重组C基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变D基因重组只发生在生殖细胞形成过程中例 2：自然界中，一种生物某一基因及其三种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

6、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三种突变基因 DNA 分子的改变是（ ）A.突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换，突变基因 3 为一个碱基的增添B突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换，突变基因 1 为一个碱基的增添C突变基因 1 为一个碱基的替换，突变基因 2 和 3 为一个碱基的增添D突变基因 2 为一个碱基的替换，突变基因 1 和 3 为一个碱基的增添例 3：人类 16 号染色体上有一段 DNA 序列，决定血红蛋白的氨基酸组成。这个 D

7、NA 序列的某一对碱基发生改变而引起镰刀型细胞贫血症。这种改变属于（ ）A基因突变 B基因重组 C.染色体变异 D.基因互换例 4：科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。（1）上述紫色种皮的种子长成的植株中，有些结出了红色种子的原因是。（2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得新品种的过程：。4课堂训练题：1、基因突变按其发生的部位可分为体细胞突变 a 和生殖细胞突变 b 两种，则（ ）A均发

8、生在有丝分裂的期间Ba 发生在有丝分裂间期，b 发生在减数第一次分裂的间期C均发生在减数第一次分裂间期Da 发生在有丝分裂间期，b 发生在减数第一次或第二次分裂的间期2、在一个 DNA 分子中如果插入了一个碱基对，则（ ）A不能转录 B不能翻译 C在转录时造成插入点以前的遗传密码改变D在转录时造成插入点以后的遗传密码改变3、上眼睑下垂是一种显性遗传病，某一男性患者，其父母正常，此男性性状最可能是（ ）A伴性遗传 B染色体变异 C基因重组 D基因突变4、人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因为（ ）A碱基发生改变（替换） B增添或缺失某个碱基对C增添一小段 DNA D

9、缺失一小段 DNA5、在一鼠的精巢中，由一个着丝点相连的两条染色单体上所携带的全部基因本应全部相同，但实际上却有不相同的，其原因可能是（ ）A复制时发生了差错 B联会时染色单体间发生了交叉互换C发生了基因突变或交叉互换 D该鼠不是纯合体6、5溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的结构类似物，在含有 Bu 的培养基上无症状大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌。突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但（AT）/（GC）的碱基比全略小于原大肠杆菌，这说明：Bu 诱发突变的机制是（ ）A阻止碱基正常配对 B断裂 DNA 链中糖与磷酸基之间的化学键C诱发 DNA 链发生碱基种类置换 D诱发 DNA 链发生碱基序列变化

10、。7、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液输给一个血型相同的正常人，将使正常人（ ）A基因产生突变，使此人患病 B无基因突变，性状不遗传给此人C基因重组，将病遗传给此人 D无基因重组，此人无病，其后代患病。8、1970 年以前，未发现植物对除草剂有抗性，但到目前为止则已发现有百余种植物至少对一种除草剂产生了抗性。下表是苋菜叶绿体基因 PbsA 抗“莠去净” （一种除草剂）品系和敏感品系的部分 DNA 碱基序列和氨基酸序列。请分析选择有苋菜能抗“莠去净”的正确说法（ ） 。抗性品系CGT丙氨酸GGT脯氨酸AAG苯丙氨酸TTA天冬酰胺敏感品系CGA丙氨酸AGT丝氨酸AAG苯丙氨酸TTA天冬酰胺氨基

11、酸位置2272282292305蛋白质 正常 异常氨基酸 谷氨酸 缬氨酸mRNA GAA （ ）CTT （ ） DNA GAA GTAA由于基因突变，导致第 228 号位的脯氨酸被丝氨酸取代B其抗性遗传遵循基因的分离定律C其抗性产生的根本原因是 DNA 模板链上决定第 228 号位氨基酸的有关碱基中 A 被 G代替D是由于密码子由 AGT 变为 GGT9、下图表示红色面包霉通过一套酶系统将某种原料转变成它自身的氨基酸，据此可以做出以下推理，其中错误的是（ ） 。A若基因 A 突变，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能正常生活B若能够直接为面包霉提供酶 B，则基因 B 即使突变，面包霉仍能正常生活

12、C每一种酶都是由特定的基因指导合成的D若基因 B 不存在，则鸟氨酸可直接形成精氨酸10、在小家鼠中，有一突变基因使尾巴弯曲。现有一系列杂交实验结果如下表。请分析问答（以 A 和 a 表示有关基因）：（1）可根据组杂交，判断控制小家鼠尾巴形状的基因在染色体上。亲代子代组别 雌（）雄（）雌（）雄（）1正常弯曲全部弯曲全部正常2弯曲正常50%弯曲，50%正常50%弯曲，50%正常3弯曲正常全部弯曲全部弯曲4正常正常全部正常全部正常5弯曲弯曲全部弯曲全部弯曲6弯曲弯曲全部弯曲50%弯曲，50%正常（2）可根据组杂交，判断控制小家鼠尾巴形状的突变基因是性基因。（3）请写出第 2 组亲代基因型：；。（4）

13、让第 1 组后代中的 1 只雌鼠和 1 只雄鼠交配，生下 2 只小鼠，这 2 只小鼠尾巴的形状可能是（不考虑性别）。11、人类血红蛋白由 574 个氨基酸按一定顺序、一定结构组成特定的蛋白质，而镰刀型贫血症病人的血红蛋白中 573 个氨基酸与正常人一样，只有每四条肽链基因 A 基因 B 基因 C酶 A 酶 B 酶 C原料 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸6上的第六个氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，从而改变了血红蛋白的结构和特性缺氧时红细胞由圆饼状变为镰刀状。请分析右图并回答：（1）图中的表示，的碱基组成是，缬氨酸的密码子是。（2）DNA 由正常变为异常是由于在过程中，可能由于各种原因发生差错，使发生局部改变

14、，从而改变了。（3）经科学家研究，镰刀型贫血症是常染色体隐性基因所致。设正常人的基因型为 HH，则患者基因型为，H 基因的碱基组成中有，h 基因的碱基组成中则是。患者和正常人婚配生了个正常后代，其基因型是。（4）通过以上图解和分析，充分说明了 DNA 分子上就会导致生物的改变。习题答案一、课堂典型题例答案1、C 2、A 3、A 4、 （1）获得的突变植株是杂合子，其自交所产生的后代发生性状分离 （2）分别种植这批紫色种皮种子，连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具紫色种皮，这些种子就是所需的新品种（纯合子）二、课堂训练题答案1、B 2、D 3、D 4、A 5、C 6、C 7、B 8、C 9、D10、 （1）1 X （2）3 显 （3）XA Xa XaY （4）全部弯曲，全部正常，一弯曲一正常11、 （1）基因突变 CAT GUA（2）复制 碱基的排列顺序 遗传信息（3）hh CTT CAT Hh （4）一个碱基对的替换 性状三、基础与提高训练答案1、DNA 分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 基因结构2、生殖细胞 体 生殖 遗传定律 体 不能遗传3、物理 化学 生物4、普遍 随机 很低5、新基因 生物变异 生物进化6、有性生殖 不同 重新组合7、减数 配子 自由