高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 【知識(shí)導(dǎo)航+拓展遷移】　基因突變和基因重組

第20講基因突變和基因重組第七單元生物的變異與進(jìn)化一.基因突變(1)概念：DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。(教材P81)(2)發(fā)生時(shí)間：通常發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期(3)類型:增添缺失替換正常堿基序列片段mRNA異常堿基序列片段mRNA基因突變一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變？一.基因突變(4)實(shí)例：一.基因突變(5)基因突變對(duì)性狀的影響主要原因：

①基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸

②基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變

③基因突變發(fā)生在基因的非編碼序列，如內(nèi)含子部分，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變?cè)艽a子亮氨酸UUA突變密碼子UUG基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀的改變

非編碼區(qū)編碼區(qū)（包含外顯子和內(nèi)含子）非編碼區(qū)

堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?，影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列?基因突變(5)基因突變對(duì)性狀的影響☆基因突變可改變生物性狀的4大原因

①肽鏈中氨基酸種類改變②肽鏈縮短(終止密碼子提前)③

肽鏈延長(zhǎng)(終止密碼子推后)④導(dǎo)致肽鏈不能合成一.基因突變(6)基因突變的原因基因突變產(chǎn)生的發(fā)現(xiàn)：1927年，美國(guó)遺傳學(xué)家繆勒發(fā)現(xiàn)，用X射線照射果蠅，后代發(fā)生突變的個(gè)體數(shù)大大增加。同年，又有科學(xué)家用X射線和γ射線照射玉米和大麥的種子，也得到了類似的結(jié)論。Artificialtransmutationofthegene《基因的人工誘變》一.基因突變(6)基因突變的原因1.自然突變：自然條件下，由于DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤而自發(fā)產(chǎn)生。2.誘發(fā)突變（提高突變頻率）

紫外線輻射誘導(dǎo)胸腺嘧啶二聚體，導(dǎo)致DNA扭曲①物理因素：X射線，激光等②化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等③生物因素：病毒、某些細(xì)菌等①普遍性：在生物界普遍存在。無(wú)論是病毒，原核生物和真核生物都會(huì)發(fā)生基因突變。②隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可以發(fā)生在不同的DNA分子，也可以發(fā)生在同一個(gè)DNA分子的不同部位。③不定向性：一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。④低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低（105~108→1）。⑤多害少利性：多數(shù)突變對(duì)生物體有害。提示：基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期--DNA不發(fā)生復(fù)制時(shí)也發(fā)生；(7)基因突變的特點(diǎn)一.基因突變(8)基因突變對(duì)后代的影響結(jié)果：產(chǎn)生新的基因。遺傳特性：若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。特殊情況：植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性生殖遺傳。(9)基因突變的意義形成新性狀基因突變生物變異的根本來(lái)源是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源、生物進(jìn)化的原始材料產(chǎn)生新基因生物進(jìn)化的原始材料一.基因突變例1.（多選）下列關(guān)于基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的改變就是基因突變B.觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置C.基因中的堿基對(duì)G—C被堿基對(duì)A—T替換可導(dǎo)致基因突變D.在基因的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因突變例2.下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（）A.無(wú)論是低等還是高等生物都可能發(fā)生基因突變B.生物在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生基因突變C.基因突變對(duì)生物的生存往往是有利的D.X射線的照射不會(huì)影響基因的突變率，但會(huì)引起基因的定向改變E.大豆的除草劑敏感型突變成抗性型，則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型ABA一.基因突變一.基因突變例3.吖啶橙是一種誘變劑，能夠使DNA分子的某一位置上增加或減少一對(duì)或幾對(duì)堿基。若使用吖啶橙誘變基因，不可能產(chǎn)生的結(jié)果是（）A.突變基因表達(dá)的肽鏈延長(zhǎng)

B.突變基因表達(dá)的肽鏈縮短C.突變基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基序列發(fā)生改變D.突變基因所在染色體上增加或減少了一個(gè)染色體片段A題后拓展吖啶橙類引起移框突變的機(jī)理插入缺失(a)當(dāng)吖啶橙將自身插入模板鏈時(shí)，通過(guò)插入實(shí)現(xiàn)移碼突變。(b)當(dāng)吖啶橙將自身插入到新合成的子鏈中時(shí)，通過(guò)缺失實(shí)現(xiàn)移碼突變。二.細(xì)胞癌變皮膚神經(jīng)纖維瘤二.細(xì)胞癌變?cè)┗蛳鄳?yīng)蛋白質(zhì)活性過(guò)強(qiáng)突變或過(guò)量表達(dá)細(xì)胞癌變抑癌基因蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性突變細(xì)胞癌變主要負(fù)責(zé)調(diào)解細(xì)胞周期，細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖致癌因子提示：①過(guò)量表達(dá)—可由致癌因子導(dǎo)致的表觀遺傳修飾導(dǎo)致②原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個(gè)基因③不是只有癌細(xì)胞中才存在原癌和抑癌基因，正常細(xì)胞的DNA上也存在④原癌基因和抑癌基因共同對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖起調(diào)節(jié)作用⑤并不是一個(gè)基因發(fā)生突變就會(huì)引發(fā)細(xì)胞癌變(1)細(xì)胞癌變的原因(2)細(xì)胞癌變的特點(diǎn)正常的成纖維細(xì)胞癌變后的成纖維細(xì)胞①能夠無(wú)限增殖；②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；③細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移（教材P82）二.細(xì)胞癌變二.細(xì)胞癌變(3)致癌因子無(wú)機(jī)化合物，如石棉；有機(jī)化合物，如黃曲霉素物理致癌因子主要指輻射，如紫外線、X射線病毒致癌因子化學(xué)致癌因子致癌病毒含有病毒癌基因以及與致癌有關(guān)的核酸序列HPV病毒堅(jiān)持健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子(1)概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合(2)發(fā)生時(shí)期：減數(shù)分裂時(shí)期（減Ⅰ）(3)類型：①基因的自由組合；②基因的交叉互換；③轉(zhuǎn)基因(DNA重組技術(shù))三.基因重組三.基因重組(4)基因重組的特點(diǎn)：①只產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因→無(wú)新蛋白質(zhì)→無(wú)新性狀產(chǎn)生。②發(fā)生在有性生殖的遺傳中。③親本雜合度越高→遺傳物質(zhì)相差越大→基因重組類型越多(5)基因重組的意義①使配子種類多樣化，進(jìn)而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代，其中一些子代可能會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合，因此有利于物種在一個(gè)無(wú)法預(yù)測(cè)將會(huì)發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存。②基因重組是生物變異的來(lái)源之一,是生物多樣性的原因之一,對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間原因條件意義發(fā)生可能基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型主要在細(xì)胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因堿基對(duì)的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。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(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源,是生物進(jìn)化的原始材料。是生物變異的重要來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在

有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。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。三.基因重組例8.如圖為某雄性動(dòng)物個(gè)體（基因型為AaBb，兩對(duì)等位基因位于不同對(duì)常染色體上）細(xì)胞分裂某一時(shí)期示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素B.3和4上對(duì)應(yīng)位置基因不同是因?yàn)樵摷?xì)胞在間期發(fā)生了基因突變C.若該細(xì)胞以后正常進(jìn)行減數(shù)分裂，可產(chǎn)生3

種或4種不同基因型的配子（3與4未發(fā)生交換）D.1上a的出現(xiàn)