《生物第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化 第22講 基因突變和基因重組》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化 第22講 基因突變和基因重組（55頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第22講基因突變和基因重組講基因突變和基因重組第七單元第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化生物的變異、育種和進(jìn)化第七單元第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化生物的變異、育種和進(jìn)化1.基因重組及其意義基因重組及其意義() 2.基因突變的特征和原因基因突變的特征和原因() 1實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)病因圖解如下病因圖解如下 (2)病因分析病因分析 圖示中圖示中 a、b、c 過程分別代表過程分別代表 。基?；蛲蛔儼l(fā)生在因突變發(fā)生在 (填字母填字母)過程中。過程中。 患者癥狀：紅細(xì)胞呈鐮刀狀患者癥狀：紅細(xì)胞呈鐮刀狀，易破裂易破裂，使人患溶血性貧血。使人患溶血性貧血。 直接原因：

2、多肽鏈上的一個(gè)直接原因：多肽鏈上的一個(gè) 被一個(gè)被一個(gè) 替替換換，即血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。即血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。 根本原因：基因中堿基對(duì)由根本原因：基因中堿基對(duì)由_替換為替換為_，即發(fā)生即發(fā)生了了 。 DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯a谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸基因突變基因突變2概念概念 DNA 分子中發(fā)生堿基對(duì)分子中發(fā)生堿基對(duì)的的 ， 而引起的基而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。因結(jié)構(gòu)的改變。 3時(shí)間時(shí)間 主要發(fā)生在主要發(fā)生在 或或 。 替換、增添和缺失替換、增添和缺失有絲分裂間期有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前的間期4原原因因 (1)內(nèi)因：內(nèi)因：DNA 分子復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生分子復(fù)制時(shí)偶爾

3、發(fā)生 。 (2)外外因因連一連連一連 5結(jié)結(jié)果：果：可產(chǎn)生新的可產(chǎn)生新的 。 (1)發(fā)發(fā)生在配子生在配子中：中：可遺傳給后代。可遺傳給后代。 (2)發(fā)生在體細(xì)胞中發(fā)生在體細(xì)胞中：一般不能通過一般不能通過 遺傳。遺傳。 錯(cuò)誤錯(cuò)誤基因基因有性生殖有性生殖6特點(diǎn)特點(diǎn) (1)普遍性普遍性 原因：基因突變包括原因：基因突變包括 突變和突變和 突變。突變。 表現(xiàn)：表現(xiàn)： 均可發(fā)生。均可發(fā)生。 (2)隨機(jī)隨機(jī)性性 時(shí)間上：生物個(gè)體發(fā)育的時(shí)間上：生物個(gè)體發(fā)育的 均可發(fā)生。均可發(fā)生。 部位上：任何細(xì)胞的任何部位上：任何細(xì)胞的任何 分子的任何部位。分子的任何部位。 (3)不定向性：不定向性：一個(gè)基因可以向不同的方

4、向發(fā)生突變一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)以上的以上的 基基因。因。 自發(fā)自發(fā)誘發(fā)誘發(fā)所有生物所有生物任何時(shí)期任何時(shí)期DNA等位等位(4)低頻率性：低頻率性：由于由于 DNA 分子具有穩(wěn)定的分子具有穩(wěn)定的 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，自自然狀態(tài)下基因突變的頻率是很低的。然狀態(tài)下基因突變的頻率是很低的。 (5)多害少利性：多害少利性：多數(shù)基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的多數(shù)基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的_關(guān)系關(guān)系，對(duì)生物有害。少數(shù)基因突變對(duì)生物有害。少數(shù)基因突變，也可能使生物也可能使生物產(chǎn)生新的性狀產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間獲得新的生存空間，對(duì)生物對(duì)生物有

5、利。有利。 雙螺旋雙螺旋協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)7意義意義 （1） 產(chǎn)生的途徑產(chǎn)生的途徑（2）生物變異的）生物變異的 來源來源（3）生物進(jìn)化的原始材料）生物進(jìn)化的原始材料 新基因新基因根本根本 考向考向 1 基因突變的概念、實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)基因突變的概念、實(shí)質(zhì)和特點(diǎn) 1(2018山東煙臺(tái)模擬山東煙臺(tái)模擬)如圖為人如圖為人 WNK4 基因部分堿基序列及基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知 WNK4 基因發(fā)基因發(fā)生一種突變生一種突變，導(dǎo)致導(dǎo)致 1 169 位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是突變是( ) 4編碼酶編碼酶 X

6、的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊副磉_(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了與酶。下表顯示了與酶 X 相比相比，酶酶 Y 可能出現(xiàn)的四種狀況。下列可能出現(xiàn)的四種狀況。下列對(duì)這四種狀況出現(xiàn)原因的判斷對(duì)這四種狀況出現(xiàn)原因的判斷，正確的是正確的是( ) 比較指標(biāo)比較指標(biāo) 酶酶 Y 活性活性/酶酶 X 活性活性 100% 50% 10% 150% 酶酶 Y 氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目/酶酶 X氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目 1 1 小于小于 1 大于大于 1 A狀況狀況一定一定是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化 B狀況狀況一定是因?yàn)榘被衢g的肽鍵數(shù)減少了一定是因?yàn)榘被衢g的肽鍵數(shù)減少

7、了 50% C狀況狀況可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化 D狀況狀況可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致 tRNA 的種類增加的種類增加 (1)基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響 堿基對(duì)堿基對(duì) 影響范圍影響范圍 對(duì)氨基酸序列的影響對(duì)氨基酸序列的影響 替換替換 小小 只改變只改變 1 個(gè)氨基酸或不改變氨個(gè)氨基酸或不改變氨基酸序列基酸序列 增添增添 大大 不影響插入位置前的序列而影不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列響插入位置后的序列 缺失缺失 大大 不影響缺失位置前的序列而影不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列響缺失位置后的序列 (

8、2)基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因 突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段上。片段上。 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。酸。 基因突變?nèi)魹殡[性突變基因突變?nèi)魹殡[性突變，如如 AAAa，則不會(huì)導(dǎo)致性狀的改則不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。變。 解析：解析： 顯性突變和隱性突變的判斷方法顯性突變和隱性突變的判斷方法 (1)理論依據(jù)理論依據(jù) 顯性突變：顯性突變：aaAa 當(dāng)代表現(xiàn)當(dāng)代表現(xiàn)隱性突變：隱性突變：AAAa 當(dāng)代不表現(xiàn)當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合子一旦表現(xiàn)即為

9、純合子 (2)判定方法：判定方法：選取突變體與其他已知未突變體選取突變體與其他已知未突變體(即野生型即野生型)雜雜交交，根據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。根據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 a若后代全為野若后代全為野生型生型，則突變性狀為隱性。則突變性狀為隱性。 b若后代全為突變型若后代全為突變型，則突變性狀為顯性。則突變性狀為顯性。 c若后代既有突變型又有野生型若后代既有突變型又有野生型，則突變性狀為顯性性狀。則突變性狀為顯性性狀。 讓突變體自交讓突變體自交，觀察后代有無性狀分離而判斷。觀察后代有無性狀分離而判斷。 變式變式 2 (2018河北衡水中學(xué)模擬河北衡水中學(xué)模擬)一只突變型的雌果蠅與一只一只突變型的雌果蠅

10、與一只野生型雄果蠅交配后野生型雄果蠅交配后， 產(chǎn)生的產(chǎn)生的 F1中野生型與突變型之比為中野生型與突變型之比為 21，且雌雄個(gè)體之比也為且雌雄個(gè)體之比也為 21，這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度可作出合理這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度可作出合理解釋的是解釋的是( ) A 該突變?yōu)樵撏蛔優(yōu)?X 染色體顯性突變?nèi)旧w顯性突變， 且含該突變基因的雌配子致死且含該突變基因的雌配子致死 B該突變?yōu)樵撏蛔優(yōu)?X 染色體顯性突變?nèi)旧w顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致且含該突變基因的雄性個(gè)體致死死 C 該突變?yōu)樵撏蛔優(yōu)?X 染色體隱性突變?nèi)旧w隱性突變， 且含該突變基因的雄且含該突變基因的雄性個(gè)體致性個(gè)體致死死 DX 染色體片段

11、發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子致死致死 2類類型型 類型類型 類型類型 1 類型類型 2 類型類型 3 圖像圖像 示意示意 (1)類型類型 1交叉互換型；類型交叉互換型；類型 2 ；類型；類型3 。 (2)類型類型 1減減時(shí)期；類型時(shí)期；類型 2 ；類型；類型 3基因工程操作成功即可實(shí)現(xiàn)外源基因與受體細(xì)胞基因的重組。基因工程操作成功即可實(shí)現(xiàn)外源基因與受體細(xì)胞基因的重組。 自由組合型自由組合型基因工程基因工程減減后期后期3結(jié)果：結(jié)果：產(chǎn)生新產(chǎn)生新 ，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。 4意義意義 (1)形成形成 的重要原因。的重要原因。

12、 (2)生物變異的來源之一生物變異的來源之一，有利于生物進(jìn)化。有利于生物進(jìn)化。 基因型基因型生物多樣性生物多樣性 考向考向 2 基因突變與基因重組的判斷基因突變與基因重組的判斷 3 (2018福建福州八縣聯(lián)考福建福州八縣聯(lián)考)如圖是基因型為如圖是基因型為 Aa 的個(gè)體不同分的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像裂時(shí)期的圖像，根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型，正確正確的是的是( ) A基因突變基因突變 基因突變基因突變 基因突變基因突變 B基因突變或基因重組基因突變或基因重組 基因突變基因突變 基因重組基因重組 C基因突變基因突變 基因突變基因突變 基因突變或基因重組基因突

13、變或基因重組 D基因突變或基因重組基因突變或基因重組 基因突變或基因重組基因突變或基因重組 基因基因重組重組 1姐姐妹染色單體上等位基因來源的判斷妹染色單體上等位基因來源的判斷 (1)根根據(jù)細(xì)胞分裂方式據(jù)細(xì)胞分裂方式 如果是有絲分裂中姐妹染色單體上基因不同如果是有絲分裂中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突則為基因突變變的結(jié)果的結(jié)果，如圖甲。如圖甲。 如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，可能發(fā)生可能發(fā)生了基因突變或交叉互換了基因突變或交叉互換，如圖乙。如圖乙。 (2)根據(jù)變異前體細(xì)胞的基因型根據(jù)變異前體細(xì)胞的基因型 如果親代基因型為如果親代基因型

14、為 AA 或或 aa，則引起姐妹染色單體上則引起姐妹染色單體上 A 與與 a不同的原因是基因突變。不同的原因是基因突變。 如果親代基因型為如果親代基因型為 Aa，則引起姐妹染色單體上則引起姐妹染色單體上 A 與與 a 不同不同的原因是基因突變或交叉互換。的原因是基因突變或交叉互換。 變式變式 2 (2018江西五市八校聯(lián)考江西五市八校聯(lián)考)如圖是某基因型為如圖是某基因型為 AABb 生生物物(2n4)細(xì)胞分裂示意圖。下列敘述正確的是細(xì)胞分裂示意圖。下列敘述正確的是( ) A圖甲正在進(jìn)行減數(shù)第二次分裂圖甲正在進(jìn)行減數(shù)第二次分裂 B圖甲所示分裂過程中可能發(fā)生基因重組圖甲所示分裂過程中可能發(fā)生基因重

15、組 C圖乙中圖乙中和和上相應(yīng)位點(diǎn)的基因上相應(yīng)位點(diǎn)的基因 A、a 一定是基因突變造成一定是基因突變造成的的 D 圖乙細(xì)胞中染色體、 染色單體和核圖乙細(xì)胞中染色體、 染色單體和核 DNA 數(shù)量之比為數(shù)量之比為 112 清一清清一清 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) 1 基因突變基因突變DNA 中堿基對(duì)的增添、缺失和替換中堿基對(duì)的增添、缺失和替換 點(diǎn)撥點(diǎn)撥 (1)基因重組有三種類型：基因重組有三種類型：同源染色體非姐妹染色單體同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換、非同源染色體上的非等位基因的重組和之間交叉互換、非同源染色體上的非等位基因的重組和 DNA重組技術(shù)。重組技術(shù)。 (2)染色體片段交換發(fā)生在同源染色體之間叫基因

16、重組染色體片段交換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組，而發(fā)生而發(fā)生在非同源染色體之間叫易位在非同源染色體之間叫易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) 5 誤認(rèn)為精卵隨機(jī)結(jié)合屬于基因重組誤認(rèn)為精卵隨機(jī)結(jié)合屬于基因重組 點(diǎn)撥點(diǎn)撥 關(guān)注基因突變和基因重組的?？缄P(guān)注基因突變和基因重組的?？肌罢f詞說詞” 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 基因突變基因突變 基因重組基因重組 生物變異生物變異 生物變異的生物變異的“根根本本”來源來源 生物變異的生物變異的“重重要要”來源來源 生物進(jìn)化生物進(jìn)化 為為生物進(jìn)化提供生物進(jìn)化提供原始材料原始材料 為生物進(jìn)化提供為生物進(jìn)化提供“豐富豐富”的材料的材料 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 基因突變基因突變 基因重組基因重組 生物多樣生物多樣性性 形成生物多樣性形成生物多樣性 形成生物多樣性的形成生物多樣性的“重重要要”原因之一原因之一 發(fā)生概率發(fā)生概率 很小很小(常有常有“罕罕見見”“”“稀有稀有”“”“偶偶爾爾”等說法等說法) 非常大非常大(正常發(fā)生或往往正常發(fā)生或往往發(fā)生發(fā)生)