第3-4章+基因的本質(zhì)和表達(dá) 【高效課堂精研精講】高考生物一輪復(fù)習(xí)

遺傳指親代與子代、子代與子代個(gè)體之間性狀的相似性變異指親代與子代、子代與子代個(gè)體之間性狀的差異性手術(shù)后手術(shù)前【思考】通過(guò)整容，單眼皮成為雙眼皮，這種變異能遺傳嗎？為什么？（環(huán)境引起，遺傳物質(zhì)不變）不可遺傳的變異可遺傳的變異（遺傳物質(zhì)改變）生物變異基因突變基因重組染色體變異▲注意：基因中堿基序列不發(fā)生改變，有時(shí)候也可通過(guò)表觀遺傳影響下一代。第1節(jié)

基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異一

基因突變資料：1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病，癥狀是發(fā)燒和肌肉疼痛，經(jīng)查，他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種貧血癥，紅細(xì)胞是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。后來(lái)，人們就把這種病稱(chēng)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。1928年，人們了解到這是一種遺傳病。這種病的遺傳方式？閱讀P81“思考與討論”這種病是怎樣形成的呢？（一）基因突變的實(shí)例--鐮狀細(xì)胞貧血癥常.隱無(wú)中生有女直接原因：正常血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代，導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。思考：導(dǎo)致鐮狀細(xì)胞貧血癥的，根本原因是什么？鐮狀細(xì)胞貧血癥病因分析mRNA氨基酸血紅蛋白正常異常纈氨酸谷氨酸血紅蛋白基因ＧＡGＣＴCＧＡGＧＵG鐮狀細(xì)胞貧血癥病因分析ＧＴGＣＡC突變替換DNA分子中的一個(gè)堿基發(fā)生了替換，導(dǎo)致編碼血紅蛋白的基因的堿基序列發(fā)生改變，使翻譯出來(lái)的氨基酸出現(xiàn)改變。根本原因：增添缺失替換AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC堿基對(duì)除了替換外，還有哪些變化也可以引起堿基序列改變？DNA分子中發(fā)生堿基的

、

和

，而引起的

的改變，叫做基因突變。替換增添缺失基因堿基序列基因突變：此時(shí)，DNA雙螺旋打開(kāi)，穩(wěn)定性大大降低，易受到外界因素的干擾而發(fā)生復(fù)制錯(cuò)誤主要發(fā)生在分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）發(fā)生時(shí)間：【合作探究一】分析基因突變的影響2.基因突變對(duì)性狀的影響1.基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響3.基因突變對(duì)后代的影響若基因發(fā)生一個(gè)堿基的增添或缺失，多肽的氨基酸序列如何改變？若插入C結(jié)論：轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入或缺失點(diǎn)以后的堿基序列發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致多肽的長(zhǎng)度以及氨基酸序列發(fā)生改變。堿基對(duì)氨基酸序列的影響影響范圍替換只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏聿挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?，影響插入位置后的序列缺失不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序?.基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響小大大可使肽鏈變“長(zhǎng)”或變“短”2.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突變可能發(fā)生在沒(méi)有遺傳效應(yīng)的DNA片段上。③基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。原密碼子亮氨酸UUA突變密碼子UUG基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀的改變3.基因突變對(duì)后代的影響基因突變結(jié)果：產(chǎn)生新的等位基因。遺傳特性：有絲分裂間期→體細(xì)胞（一般不能遺傳給子代）有些植物可通過(guò)無(wú)性繁殖減數(shù)分裂前的間期→生殖細(xì)胞（能隨配子遺傳給子代）可遵循遺傳定律【合作探究二】分析基因突變的原因內(nèi)因：自然條件下DNA偶爾復(fù)制錯(cuò)誤。例如：果蠅的白眼，水稻的矮稈等。物理因素紫外線(xiàn)X射線(xiàn)其他輻射外因：化學(xué)因素亞硝酸黃曲霉素化工污染物外因：生物因素病毒病毒入侵細(xì)胞外因：基因突變的原因內(nèi)因：生物因素：提高突變頻率用于誘變育種紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)及其他輻射。亞硝酸、煙焦油、尼古丁等。某些病毒的遺傳物質(zhì)等。外因DNA復(fù)制出現(xiàn)“差錯(cuò)”（或損傷后的修復(fù)錯(cuò)誤）物理因素：（能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA）化學(xué)因素：（能改變核酸的堿基）（能影響宿主細(xì)胞的DNA）（誘發(fā)突變）（自發(fā)突變）基因突變的應(yīng)用

我國(guó)早在1987年就利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行航天育種研究:將作物種子帶入太空，利用太空中的特殊環(huán)境誘導(dǎo)基因發(fā)生突變，然后在地面選擇優(yōu)良的品種進(jìn)行培育。通過(guò)航天育種，我國(guó)已在水稻、小麥、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列優(yōu)質(zhì)品種，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。誘變育種誘變育種原理：利用物理因素（如紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)等）或化學(xué)因素（如亞硝酸鹽等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率，創(chuàng)造人類(lèi)需要的生物新品種。優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類(lèi)型缺點(diǎn)：誘導(dǎo)方向難以掌握，有利個(gè)體不多，需要大量材料誘變育種有很多突出優(yōu)點(diǎn)，也存在一些缺點(diǎn)，下列分析正確的是()①結(jié)實(shí)率低，發(fā)育遲緩②提高突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型③大幅度改良某些性狀④人們可以通過(guò)定向誘導(dǎo)，得到符合要求的新品種⑤有利個(gè)體不多，需要大量的材料A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．①②④B基因突變的例子：色盲、多指、白化病、糖尿病……玉米白化苗1.在生物界中普遍存在——普遍性基因突變的特點(diǎn)基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)任何DNA分子上；可以發(fā)生在DNA分子的任何部位。2.在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期——隨機(jī)性3.不定向性4.自然狀態(tài)下，突變率低——低頻性基因突變率大腸桿菌的組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類(lèi)的色盲基因3×10－5(1)普遍性：在生物界普遍存在。(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。(3)不定向性：一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生多個(gè)等位基因。(4)低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低。(5)多害少利性：多數(shù)突變對(duì)生物體有害。基因突變的特點(diǎn)①有害突變②有利突變③中性突變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)化的原材料。產(chǎn)生新基因生物進(jìn)化的原始材料細(xì)胞癌變抑癌基因Ⅰ突變?cè)┗蛲蛔円职┗颌蛲蛔円职┗颌笸蛔儼┌┘?xì)胞轉(zhuǎn)移正常結(jié)腸上皮細(xì)胞

討論：（1）從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？（2）健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因

嗎？它們的作用是什么？原癌基因和抑癌基因突變存在基因突變的實(shí)例原癌基因抑癌基因細(xì)胞正常生長(zhǎng)、增殖正常表達(dá)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖促進(jìn)細(xì)胞凋亡正常表達(dá)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)致癌因子突變突變活性過(guò)高活性過(guò)低細(xì)胞癌變，惡性增殖細(xì)胞癌變的機(jī)制癌細(xì)胞的特點(diǎn)（1）無(wú)限增殖（2）態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化（3）細(xì)胞膜表面糖蛋白含

量減少、黏著性降低，易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移1．我國(guó)科研人員王躍祥及其團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)了位于22號(hào)染色體上的抑癌基因DEPDC5，揭示了DEPDC5突變與胃腸道間質(zhì)細(xì)胞癌變的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．胃腸道間質(zhì)細(xì)胞發(fā)生癌變，其細(xì)胞周期變短，分裂速度明顯加快B．癌變的胃腸道間質(zhì)細(xì)胞易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，與其細(xì)胞膜上糖蛋白減少有關(guān)C．DEPDC5編碼的蛋白質(zhì)會(huì)阻止胃腸道間質(zhì)細(xì)胞的異常增殖D．無(wú)論原癌基因還是抑癌基因，只要發(fā)生基因突變就會(huì)導(dǎo)致惡性腫瘤細(xì)胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變累積引起的，D錯(cuò)誤。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(xiàn)、X射線(xiàn)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。合理的膳食和作息，愉快的情緒，不吸煙、不酗酒。癌癥的預(yù)防致癌食物：發(fā)霉的、熏制的、燒烤食品中含較高致癌物質(zhì)食物中的防癌物質(zhì)：大豆、動(dòng)物肝臟——含有的大量維生素A；蔬菜水果——富含的維生素C，維生素E，胡蘿卜素；綠茶——富含多元酚二

基因重組變異→原因？控制不同性狀的基因自由組合(減I后期）基因重組Geneticrecombination(3)類(lèi)型：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。(1)概念：(2)發(fā)生時(shí)期：減數(shù)分裂時(shí)期（減Ⅰ）基因的自由組合基因的交叉互換YYyyrrYYRRYRyyrryryrYRRRrrYYRRyyYrrRrRYr漢水丑生侯偉作品非同源染色體上的非等位基因自由組合(減I后期）產(chǎn)生的配子種類(lèi)及比例：YR:yr:Yr:yR=1：1：1：1類(lèi)型一：AABaabBbAABaabbB減數(shù)分裂Ⅰ前期可產(chǎn)生的配子類(lèi)型：___和___發(fā)生交叉互換后，可產(chǎn)生的配子類(lèi)型為：_______、_______、_______、_______、即_______時(shí)期__________上的________________之間的互換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組四分體同源染色體非姐妹染色單體ABabABabAbaB類(lèi)型二：（經(jīng)典題）下列過(guò)程中存在基因重組的是（）B

A.③④B.①③C.①⑤D.②⑤A

（4）基因重組的結(jié)果表型:產(chǎn)生新的性狀嗎？

基因:不產(chǎn)生新基因，可形成新的基因型不產(chǎn)生新性狀，可形成新的表型(形狀組合)（5）意義：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。以上是狹義的基因重組，認(rèn)為原核生物不可能存在基因重組；但是廣義上的基因重組，還包括肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化（R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌）以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)提示：

從1964年起，袁隆平就開(kāi)始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來(lái)的新品種十年內(nèi)中國(guó)雜交水稻累計(jì)增產(chǎn)超億噸，每年增產(chǎn)的大米可以多養(yǎng)活6000萬(wàn)人。雜交水稻之父·袁隆平基因重組的應(yīng)用雜交育種

有目的的將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交，組合兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀，篩選出所需要的優(yōu)良品種倒伏抗條銹病抗倒伏易感條銹?。?）閱讀教材P13小麥優(yōu)良品種的雜交育種過(guò)程。請(qǐng)小組合作繪制純種既抗倒伏又抗條銹病的小麥育種過(guò)程的遺傳分析圖解。（一）動(dòng)植物雜交育種（一）動(dòng)植物雜交育種

抗倒伏易感條銹病不抗倒伏抗條銹病抗倒伏不抗病DDTTddttDdTtPF1F29D_T_抗倒伏抗病3D_tt易倒伏抗病3ddT_易倒伏不抗病1ddtt(淘汰)(淘汰)(保留)(淘汰)多次自交選種抗倒伏抗病DDtt雜交自交選種多次自交選種優(yōu)良性狀的純合體抗倒伏易感病短毛折耳貓(bbee)長(zhǎng)毛立耳貓(BBEE)長(zhǎng)毛折耳貓(BBee)如何利用長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee）培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？？短毛折耳貓bbee長(zhǎng)毛立耳貓BBEE×長(zhǎng)毛立耳

BbEe♀、♂相互交配B_E_B_eebbE_bbee與bbee測(cè)交選擇后代不發(fā)生性狀分離的親本即為BBee（2）長(zhǎng)毛折耳貓的培育過(guò)程雜交雌雄個(gè)體交配選種測(cè)交優(yōu)良性狀的純合體動(dòng)植物雜交育種優(yōu)點(diǎn)：a.目的性強(qiáng)，通過(guò)雜交使位于不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上（“集優(yōu)”）

缺點(diǎn):育種所需時(shí)間較長(zhǎng)。b.操作簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高。原理：基因重組項(xiàng)目基因突變基因重組變異實(shí)質(zhì)發(fā)生時(shí)間

發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部因素作用下,DNA分子中發(fā)生堿基

,

和

。

減數(shù)第一次分裂過(guò)程中,同源染色體的

交叉互換，或.的自由組合發(fā)生可能性。

。。。一般在細(xì)胞分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、后期缺失替換增添

非同源染色體非等位基因很小非常普遍非姐妹染色單體基因突變與基因重組的比較基因堿基序列發(fā)生改變控制不同性狀的基因重新組合項(xiàng)目基因突變基因重組適用范圍。

生物都可以發(fā)生只適用于

生物有性生殖細(xì)胞核遺傳種類(lèi)①

;②.①

;②

.結(jié)果產(chǎn)生

，控制

.產(chǎn)生新的

,不產(chǎn)生新的基因意義是生物變異的