基因突變與基因重組 知識講解

1、感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！榻老師聯(lián)系電話(微信)無榻老師聯(lián)系電話(微信)無榻老師聯(lián)系電話(微信)無榻老師聯(lián)系電話(微信)無基因突變與基因重組編稿：閆敏敏審稿：宋辰霞【學習目標】1、概述基因突變的概念、特點及原因。2、舉例說明基因重組和基因突變的意義。3、比較基因突變和基因重組?！疽c梳理】要點一、生物變異的類型1.生物變異有兩種類型：不可遺傳的變異和可遺傳的變異2.兩種變異的區(qū)別：可遺傳的變異不可遺傳的變異發(fā)生變異的條件遺傳物質(zhì)的改變環(huán)境因素的影響，遺傳物質(zhì)沒有改變遺傳物質(zhì)是否變化發(fā)生變化不發(fā)生變化特點可以在

2、當代，也可以在后代中出現(xiàn)，變異一旦發(fā)生，就有可能遺傳給后代一般在當代表現(xiàn)出來，不能遺傳給后代3.變異類型之間的關系：要點詮釋：(1)病毒的可遺傳變異的來源基因突變。(2)原核生物可遺傳變異的來源基因突變。(3)真核生物可遺傳變異的來源：進行無性生殖時基因突變和染色體變異進行有性生殖時一一基因突變、基因重組和染色體變異要點二、基因突變1.基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥(1)癥狀：細胞呈鐮刀狀，運輸氧的能力降低，易破裂溶血造成貧血，嚴重時會導致死亡。感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料

3、助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無正常吧m正常吧m細se,左j與四刀型結電芭皿盹虹馳的右的班就比我（2）直接原因：紅細胞的血紅蛋白分子一個氨基酸（B鏈的第6位氨基酸）發(fā)生改變引起的，由正常的谷氨酸變成了不正常的纈氨酸。JE聿的冊缸展自JE聿的冊缸展自（3）鐮刀型細胞貧血癥病因分析研究正常紅細胞異常紅細胞血紅蛋白1-6（3）鐮刀型細胞貧血癥病因分析研究正常紅細胞異常紅細胞血紅蛋白1-6位mRNA彼基因I正常(H6A)異常(H齦)tt谷氨酸繆氨M HYPERLI

4、NK l bookmark4 ttGAAGAtTCTT突變，CATGAAGIA要點詮釋：突變的原因：基因中堿基對的改變2.基因突變的概念和原因（1）概念：DNA分子中堿基對的增添、缺失或改變，引起基因結構的改變。榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！要點詮釋：以RNA為遺傳物質(zhì)的生物，其RNA上核糖核苷酸序列發(fā)生變化，也引起基因突變，另外，RNA通常為單鏈，更易發(fā)生突變。（3）原因：內(nèi)因一DNA復制過程中基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息。外

5、因誘變因素：物理因素：各種射線、紫外線等化學因素：亞硝酸鹽、秋水仙素等生物因素：各種病毒和某些細菌4.基因突變的特點和意義（1）特點：普遍性：基因突變在生物界中是普遍存在的。隨機性：基因突變是隨機發(fā)生的要點詮釋：對基因突變“隨機性”的剖析a.時間上的隨機：它可發(fā)生于生物個體發(fā)育的任何時期，甚至在趨于衰老的個體中也很容易發(fā)生，如老年人易得皮膚癌等。b.部位上的隨機：基因突變既可發(fā)生于體細胞中，也可發(fā)生于生殖細胞中。若為前者，一般不傳遞給后代;若為后者，則可產(chǎn)生帶有突變基因的生殖細胞，進而通過有性生殖傳給子代。稀有性：自然突變率低多害少利性：大多基因突變會給生物帶來不利的影響。不定向性：基因突變不

6、改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的表現(xiàn)形式，由A變成A1、A2、A3a1、a2、a3或由a變成A1、A2、A3a1、a2、a3）基因突變產(chǎn)生了該基因的等位基因，即新基因:（2）意義：生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料。要點三、基因重組.概念：是指生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。.時間：減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期.類型：【高清課堂：基因重組高清未發(fā)布基因重組的類型】（1）非同源染色體上的非等位基因自由組合產(chǎn)生數(shù)量相等的淵配子（2）同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換造成的重組產(chǎn)生數(shù)量相等的淵配子（2）同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換造成的重組感謝您

7、選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話(微信)無榻老師聯(lián)系電話(微信)無要點詮釋：狹義的基因重組包括兩種類型：自由組合型（非同源染色體上的非等位基因之間的自由組合）和交叉互換型（同源染色體上的非姐妹染色單體之間的基因互換）。狹義的基因重組都發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂的過程中，這也是解題時考慮基因重組的主要角度。廣義的基因重組還包括體外的基因重組一DNA重組技

8、術（以后的章節(jié)一一基因工程及其應用會提到）進行有性生殖的生物變異的主要來源是基因重組。基因重組不產(chǎn)生新的基因，只產(chǎn)生新的基因型。.意義：基因重組為生物變異提供了豐富的來源，是生物多樣性的來源之一。要點四、基因突變與基因重組的區(qū)別和聯(lián)系基因突變基因重組區(qū)別本質(zhì)基因的分子結構發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，也可以產(chǎn)生新基因型，出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合；四分體時期非

9、姐妹染色單體的交叉互換。條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。意義生物變異的根本來源，是生物進化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍聯(lián)系使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，在長期進化的過程中，通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎?！镜湫屠}】類型一：基因突變的實例堿堿堿鐮堿刀堿型堿細堿胞貧血癥例1、根據(jù)圖示分析人類鐮刀型細胞貧血癥的病因。并回答：GAACTADNA,；：；：CTTCATIImRNAGAA小,丁氨基酸谷氨酸緘氨酸血紅蛋白正常異

10、常(1)圖中下列序號表示的生理過程分別是：:。(2)的堿基排列順序是，這是決定纈氨酸的一個。(3)患鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是，從而改變了遺傳信息。(4)根據(jù)鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病率和表現(xiàn)特征，說明基因突變具有和的特點。(5)根據(jù)基因、密碼子和氨基酸的對應關系，若圖示基因中第三個堿基對發(fā)生變化，能否引起性狀的改變？(提示：谷氨酸的密碼子為：GAA、GAG)【答案】(1)轉錄翻譯基因突變(2)GUA密碼子控制血紅蛋白合成的DNA堿基序列發(fā)生了改變(4)突變率低有害性若第三個堿基對改變后，轉錄出的密碼子為GAG，由于翻譯出的氨基酸不發(fā)生改變，則不引起性狀的改變；若突變后轉錄出的密碼子為GAU或G

11、AC，由于翻譯出的氨基酸改變，因此可改變性狀?！窘馕觥跨牭缎图毎氀Y的病因是病人的血紅蛋白分子的一條多肽鏈上，有一個氨基酸的種類發(fā)生了改變，即由正常的谷氨酸變成了異常的纈氨酸，根本原因是合成血紅蛋白分子的遺傳物質(zhì)DNA的堿基序列發(fā)生了改變，即發(fā)生了基因突變，由突變成?！军c評】本題是對基因突變的實例鐮刀型細胞貧血癥的考查，通過做題能進一步理解基因突變的概念和實質(zhì)?！九e一反三】：【變式一】人類的血紅蛋白(HbA)和B鏈的第63位氨基酸為組氨酸(CAU)，異常血紅蛋白(HbM)的B鏈的第63位氨基酸為脯氨酸(UAU)，這種變異的原因在于基因中()A.某堿基對發(fā)生改變B.CAU變成UAUC.缺失一個

12、堿基對D.增添了一個堿基對【答案】A【解析】密碼子由CAU變成UAU，根據(jù)堿基互補配對原則，其對應的基因轉錄鏈變化為：GTA變?yōu)锳TA，即一個堿基對的替換?！咀兪蕉跨牭缎图毎氀Y發(fā)生的根本原因是()A.基因突變B.染色體結構改變C.基因重組D.染色體數(shù)目變異【答案】A類型二：基因突變例2、自然界中，一種生物的某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：正?；蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是（）A.突

13、變基因1和2為一個堿基的替換，突變基因3為一個堿基的增添B.突變基因2和3為一個堿基的替換，突變基因1為一個堿基的增添C.突變基因1為一個堿基的替換，突變基因2和3為一個堿基的增添D.突變基因2為一個堿基的替換，突變基因l和3為一個堿基的增添【答案】A【解析】突變基因1決定的氨基酸，與正常情況下相比，并未發(fā)生改變，所以突變基因1只能是正?；虬l(fā)生了堿基的替換；基因突變2決定的氨基酸，與正常情況下相比，只是其中的一個氨基酸發(fā)生了改變，所以突變基因2也只能是正?；虬l(fā)生了堿基的替換；突變基因3決定的氨基酸，與正常情況下相比，從第三個氨基酸開始，均發(fā)生了改變，所以突變基因3的堿基序列發(fā)生了較大的改變

14、，很可能是堿基的增添或缺失引起的?！军c評】本題考查基因突變。主要是對概念的考查，需要同學們深刻理解其概念?！九e一反三】：【變式一】5-溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的結構類似物，在含有Bu的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，其中的堿基數(shù)目不變，但（A+T）/（G+C）的堿基比例略小于原大腸桿菌的，這表明：Bu誘發(fā)突變的機制是（）A.阻止堿基正常配對B.斷裂DNA鏈中糖與磷酸基之間的化學鍵C.誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類置換D.誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基序列變化【答案】A【解析】Bu是胸腺嘧啶（T）的結構類似物，在DNA分子復制時，替代T與A配對，所以導致DNA結構改變?！咀兪蕉肯铝杏嘘P基因突變的說法，不正確的是

15、（A下列有關基因突變的說法，不正確的是（A.基因突變能產(chǎn)生新的基因C.人工誘導的基因突變都是有利的【答案】C）B.基因突變是遺傳物質(zhì)改變引起的D.在自然條件下，基因突變頻率很低【解析】DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。由于DNA堿基組成的改變是隨機的、不確定的，因此，基因突變是隨機發(fā)生的、不定向的。在自然狀態(tài)下，基因突變是普遍存在的，但突變的頻率是很低的，基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源。對生物來說，基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關系，而對生物有害，但也可有利或既無害也無益?！咀兪饺肯铝嘘P于基因突變的敘述中，正確的是（）A

16、.生物隨環(huán)境的改變而產(chǎn)生適應性的突變B.由于細菌的數(shù)量多、繁殖周期短，因此其基因突變率很高C.基因突變在自然界的物種中廣泛存在榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話（微信）無榻老師聯(lián)系電話(微信)無榻老師聯(lián)系電話(微信)無感謝您選擇名昊教育，名昊內(nèi)部教學資料助力您成績突飛猛進！D.自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘發(fā)的突變是定向的【答案】C類型三：基因重組例3、下列關于基因重組的說法不正確的是()A.生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B.減數(shù)分裂四分體時期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導致基因重組C.減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基

17、因自由組合可導致基因重組D.一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能【答案】B【解析】控制不同性狀的基因重新組合，稱為基因重組，它包括自由組合型和交叉互換型。減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間交換可導致基因重組，姐妹染色單體上含有相同基因不會導致基因重組。非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組。減數(shù)分裂過程中存在基因重組，而根尖細胞只能進行有絲分裂，所以不會發(fā)生基因重組。【點評】本題考查基因重組的概念和類型。【舉一反三】：【變式一】關于基因重組的敘述，下列哪一項是正確的()A.有絲分裂可導致基因重組B.等位基因分離可導致基因重組C.無性生殖可導致基因重組D.非等

18、位基因自由組合可導致基因重組【答案】D【解析】減數(shù)第一次分裂過程中非同源染色體自由組合，所以非同源染色體的基因也重新組合；基因重組還包括減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體非姐妹染色單體之間的連鎖交換所導致的基因的重新組合。基因重組只發(fā)生在有性生殖過程中。類型三：基因突變和基因重組的綜合考查例4、下列有關基因突變和基因重組的敘述，正確的是()A.基因突變對于生物個體是利多于弊B.基因突變屬于可遺傳的變異C.基因重組能產(chǎn)生新的基因D.基因重組普遍發(fā)生在體細胞增殖過程中【答案】B【解析】本題屬于對概念的考查。基因突變對生物個體來說是弊多于利，但對于物種來說是有積極意義的。能產(chǎn)生新的基因的只有基因突變，體細胞增殖進行的是