基因突变与基因重组简介

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1、P118,第1节 基因突变和基因重组,P118,一、基因突变 1.实例:镰刀型细胞贫血症 (1)症状:红细胞呈_,运输氧气的能力_,易破裂造 成溶血性贫血,严重时会导致死亡。 (2)直接原因:红细胞的血红蛋白分子上一个_发生改变, 由正常的_变成了缬氨酸。 (3)根本原因:_,即基因中的一个_发生改变。,镰刀状,降低,氨基酸,谷氨酸,基因突变,碱基对,P118,2.概念 由于DNA分子中发生碱基对的_,而引起的_ _的改变。 3.时间 主要发生在有丝分裂间期或_。,替换、增添和缺失,基,因结构,减数第一次分裂前的间期,P118,4.诱发因素,P118,5.突变特点 (1)_:一切生物都可以发生

2、。 (2) 随机性:生物个体发育的_。 (3)_:自然状态下,突变频率很低。 (4)不定向性:一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以 上的_。 (5)多害少利性:可能破坏_与现有环境的协调关系。,普遍性,任何时期和部位,低频性,等位基因,生物体,P118,6.意义 (1)_产生的途径。 (2)生物变异的_。 (3)生物进化的_。,新基因,根本来源,原始材料,P118,二、基因重组 1.概念 在生物体进行_的过程中,控制不同性状的基因的_ _。,有性生殖,重,新组合,P118,2.类型及发生时间 如图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像,两者都发生了基因重组。,P118,(1)发生时间:

3、 写出相应细胞所处的时期:a_;b_ _。 (2)类型: a:同源染色体上_之间交叉互换; b:非同源染色体上的_之间自由组合。,四分体时期,减数第一次,分裂后期,非姐妹染色单体,非等位基因,P118,3.意义 (1)形成_的重要原因。 (2)生物变异的来源之一,有利于_。,生物多样性,生物进化,P118,1.(2010江苏T6C)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基 因突变发生的位置。( ) 2.(2011江苏T22B)有丝分裂和减数分裂过程中均可以发生非同 源染色体之间自由组合,导致基因重组。( ),P118,3.基因突变是由于DNA分子的增添、缺失和替换引起的结构的 变异。( ) 4.

4、基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性 状的改变。( ),P118,5.病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变。( ) 6.一对等位基因不存在基因重组,一对同源染色体存在基因重 组。( ),P118,7.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。( ),P118,考点一 基因突变 1.类型 (1)显性突变:如aA,该突变一旦发生即可表现出相应性状。 (2)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。,P119,2.基因突变与性状的关系 (1)基因突变引起生物性状的改变:,P119,(2)基因突变未引起生物性状改变的原因: 突变发生在

5、基因的非编码区域。 根据密码子的简并性,有可能翻译出相同的氨基酸。 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。,P119,P119,3.基因突变对子代的影响 (1)基因突变发生在有丝分裂过程中,一般不遗传,但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。(如，马铃薯） (2)如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。,P119,【思维拓展】由基因突变可联系的知识 (1)联系细胞分裂:在细胞分裂间期,DNA复制时,DNA分子双链打开,脱氧核苷酸链极其不稳定,容易发生碱基对的变化。 (2)联系细胞癌变:癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。 (3)联系生物育种:诱变育种就是利用基因突变的原

6、理进行的。 (4)联系生物进化:基因突变为生物进化提供原始材料。,P119,【典例1】下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在的位置。请分析选择正确说法( ),A.基因中碱基的改变,一定能引起蛋白质中氨基酸的改变 B.其抗性的产生是由于基因上的密码子发生了改变 C.其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的有关碱基中的A被G代替 D.突变品系不能再突变为敏感品系,P119,【互动探究】 (1)抗性品系与敏感品系根本的区别是什么? 提示:DNA序列不同。控制抗性品系与敏感品系的基因是一对等位基因,其DNA中碱基的排列顺序不同。 (2)苋菜

7、产生抗性品系,如何评价其利害关系? 提示:产生抗性基因可以抗除草剂,对苋菜本身是有利的,对人类来说是不利的。,P119,考点二 基因突变与基因重组的比较,P119,P119,【高考警示】 (1)交叉互换基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组;如果发生在非同源染色体之间叫易位,属于染色体结构变异。 (2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的染色体为同源染色体,每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。 (3)基因重组在人工操作下也可以实现,如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。,P119,【典例2】如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色

8、体上带有的基因)。图中不可能反映的是( ) A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组 B.图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变 C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组 D.图丙细胞表示发生自由组合,P119,【互动探究】 (1)图丙细胞中1与4发生片段交换,属于什么变异? 提示:染色体结构变异。1与4属于非同源染色体。 (2)若图甲与图丙都发生基因突变,遗传给后代的可能性哪个大? 提示:图丙细胞遗传给后代的可能性大。图甲细胞产生的是体细胞,不遗传给后代。,P119,【变式训练】依据基因重组概念的发展,判断下列图示过程中没有发生基因重组的是( ),P119,判断基因突变、基因

9、重组的方法 【典例】如图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的是( ),P120,A.甲细胞表明该动物发生了基因突变 B.乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变 C.丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换 D.甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代,不正确,P120,【方法归纳】关于基因突变和基因重组的判断,可以归纳为以下三种方法: (1)根据亲代基因型判定: 如果亲代基因型为BB或bb,则引起B与b不同的原因是基因突变。 如果亲代基因型为Bb,则引起B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。,P120,(2)根据细胞分裂方式判定: 如果是有丝分裂中

10、染色体上基因不同,则为基因突变的结果。 如果是减数分裂过程中染色体上基因不同,可能是基因突变或交叉互换。,P120,(3)根据染色体图示判定: 如果是有丝分裂后期图中,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果。 如果是减数第二次分裂后期图中,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果。 如果是减数第二次分裂后期图中,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果。,P120,【易错提醒】有丝分裂过程中发生基因突变,但不会发生基因重组;减数第一次分裂前的间期可能发生基因突变;减数第一次分裂过程会发生基因重组,而减数第二次分裂过程不会发生基因重组。

11、,P120,1.变异是生命体的基本特征之一,下列属于细菌产生的可遗传变异的有( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.以上都有可能,P120,2.下列有关基因突变的叙述,正确的是 ( ) A.不同基因突变的频率是相同的 B.基因突变的方向是由环境决定的 C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞分裂的中期不发生基因突变,P120,3.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.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA

12、含量,P120,4.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,P120,5.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能导致基因重组 B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,P120,6.下列有关基因突变和基因重组的描述,正确的是 ( ) A.基因突变对于生物个体利多于弊 B.基因突变所产生的基因都可以遗传给后代 C.基

13、因重组能产生新的基因 D.基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式,P120,7.如图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答:(已知谷氨酸的密码子是GAA,GAG),P120,(1)图中表示的遗传信息流动过程分别是: ; 。 (2)链碱基组成为 ,链碱基组成为_ 。 (3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上,属于_性遗传病。,DNA复制,转录,CAT,GUA,常,隐,P120,(4)6基因型是 ,6和7婚配后生一患病男孩的概率是 ,要保证9婚配后子代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为 。,Bb,1/8,BB,

14、P120,(5)镰刀型细胞贫血症是由 产生的一种遗传病,从变异的种类来看,这种变异属于 。该病十分少见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明基因突变的特点是 和 。,基因突变,可遗传变异,低频性,多害少利性,P120,8.(2012上海高考)如图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生( ) A.染色体易位 B.基因重组 C.染色体倒位 D.姐妹染色单体之间的交换,P121,9.(2011安徽高考)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放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接( ) A.插入DNA

15、分子引起插入点后的碱基序列改变 B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变 C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代,P121,10.(2012新课标全国卷)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。请预测结果并作出分析。,P121,(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。 (2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例