基因突变和重组.pptx

基因突变和重组22001年江浙卷年江浙卷高考直击高考直击1、下面叙述的变异现象，可遗传的是、下面叙述的变异现象，可遗传的是A、割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变、割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变的第二性征的第二性征B、果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状、果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C、用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽、用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽D、开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花、开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花解析：解析：生物的变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异，前者生物的变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异，前者是是由遗传物质的变化引起的由遗传物质的变化引起的，如基因突变，基因重组，染色体，如基因突变，基因重组，染色体变异；后者是变异；后者是环境条件引起的环境条件引起的，如果树修剪、用生长素处理等，如果树修剪、用生长素处理等，并没有改变它的遗传物质并没有改变它的遗传物质。D、不可遗传变异34【知识目标知识目标】1、概述基因突变的概念和特点及原因、概述基因突变的概念和特点及原因2、举例说明基因重组和基因突变的意义、举例说明基因重组和基因突变的意义3、比较基因突变与基因重组、比较基因突变与基因重组【学习重点学习重点】基因突变、基因重组的概念、意义基因突变、基因重组的概念、意义【学习难点学习难点】基因突变与性状变异的关系基因突变与性状变异的关系5 1910 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用了所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人都无效。用了所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人都无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀状，称镰刀型细胞贫血的圆饼形，而是又长又弯的镰刀状，称镰刀型细胞贫血症。症。圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞6CTTGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G AC TG AG A直接原因直接原因根本原因根本原因 镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症是是由由碱碱基基被被替替换换引引起起的的一一种种遗遗传传病病，是是由由于于基基因因的的分分子子结结构构发生了改变产生的。发生了改变产生的。病因：病因：转录转录翻译翻译7P70镰刀型细胞贫血症说明基因、蛋白镰刀型细胞贫血症说明基因、蛋白质和性状之间的关系是？质和性状之间的关系是？镰刀型细胞贫血症的直接原因：蛋白质结构的改变镰刀型细胞贫血症的直接原因：蛋白质结构的改变 根本原因：基因结构的改变根本原因：基因结构的改变 (基因突变基因突变)8基因结构基因结构一、基因突变一、基因突变1 1、概念、概念基因突变是指基因突变是指DNADNA分子中碱基对的分子中碱基对的_、_或或_从而引起基因从而引起基因_的改变。的改变。替换替换增添增添缺失缺失9 2、基因突变的类型、基因突变的类型ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC替换替换增添增添10思考：思考：1、基因突变后，其决定的氨基酸种类、数目一定改变吗？、基因突变后，其决定的氨基酸种类、数目一定改变吗？2、基因结构的改变是指双螺旋结构的改变吗？、基因结构的改变是指双螺旋结构的改变吗？1、优化、优化P42“探究与学习探究与学习”2、基因突变引起基因结构的改变，这里的基因结基因突变引起基因结构的改变，这里的基因结构不是指双螺旋结构，是指碱基序列，因此基因构不是指双螺旋结构，是指碱基序列，因此基因突变后产生新基因，但基因数目不变（基因是遗突变后产生新基因，但基因数目不变（基因是遗传结构和功能的基本单位）。传结构和功能的基本单位）。113 3、基因突变后、基因突变后DNADNA分子携带的遗传信息是否改变？分子携带的遗传信息是否改变？4 4、基因突变后合成的蛋白质是否改变？、基因突变后合成的蛋白质是否改变？5 5、生物体性状是否一定改变呢？、生物体性状是否一定改变呢？即基因突变后即基因突变后_一定改变，但是合成的一定改变，但是合成的_不一定改变，生物的不一定改变，生物的_也不一定改变。也不一定改变。遗传信息遗传信息 蛋白质蛋白质 性状性状原因：优化原因：优化P43疑难疑难2.212请思考：请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？13基因突变发生的时期？基因突变发生的时期？基因突变可以发生在细胞周期中的基因突变可以发生在细胞周期中的各个各个时期时期(主要在细胞分裂间期-DNA复制时)A 有丝分裂（体细胞）有丝分裂（体细胞）B 减数分裂（生殖细胞）减数分裂（生殖细胞）但一般不能传给后代（植物可通过无性但一般不能传给后代（植物可通过无性繁殖传给后代）繁殖传给后代）可以通过受精作用直接传给后代可以通过受精作用直接传给后代思考：基因突变都会遗传给后代吗？取决于？思考：基因突变都会遗传给后代吗？取决于？优化优化P43例例114 引起基因突变的因素引起基因突变的因素（2 2）假如上述原因都不存在，是否就不会）假如上述原因都不存在，是否就不会发生基因突变了呢？发生基因突变了呢？物理因素、化学因素、生物因素物理因素、化学因素、生物因素内因：复制错误、碱基组成改变内因：复制错误、碱基组成改变（1 1）能引起癌症的外因有哪些？）能引起癌症的外因有哪些？讨论：生活中我们应该怎样做才能尽量避讨论：生活中我们应该怎样做才能尽量避免基因突变带给我们危害呢？免基因突变带给我们危害呢？（1 1）引起基因突变的外因）引起基因突变的外因15 资料一：资料一：3 3、基因突变的特点（、基因突变的特点（阅读课本阅读课本P82P82）基因突变具有普遍性基因突变具有普遍性 所有所有生物生物白眼果蝇白眼果蝇白化苗白化苗 白白色色皮皮毛毛牛牛犊犊高产青霉菌株高产青霉菌株白化病白化病16资料二：资料二：基因突变具有随机性基因突变具有随机性性成熟的植株性成熟的植株植物整个个体发育过程都能发生基因突变植物整个个体发育过程都能发生基因突变胚胚幼苗幼苗具根茎叶的植株具根茎叶的植株分化出花芽的植株分化出花芽的植株受精卵受精卵任何任何时期、时期、任何任何细胞、细胞、任何任何DNADNA、DNADNA的的任何任何部位部位17资料三：资料三：基因突变是不定向的基因突变是不定向的灰色灰色白色白色黑色黑色黄色黄色能产生一个或一个以上能产生一个或一个以上的等位基因的等位基因(基因突变产生基因突变产生的，碱基排序不同）的，碱基排序不同）18生物生物表现型表现型突变率突变率肺炎球菌肺炎球菌青霉素抗性青霉素抗性1.0101.010-7-7玉米玉米皱缩种子皱缩种子1.0101.010-6-6紫色种子紫色种子1.0101.010-5-5无色种子无色种子1.0101.010-5-5甜粒种子甜粒种子2.0102.010-6-6小鼠小鼠浅色毛皮浅色毛皮3.0103.010-5-5粉红色眼粉红色眼3.5103.510-6-6人人血友病血友病2.0102.010-5-5视网膜色素瘤视网膜色素瘤2.0102.010-5-5软骨发育不全软骨发育不全5.0105.010-5-5基因突变的频率很低基因突变的频率很低资料四：资料四：19 绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。这些病对人类健康构成了严重威胁。镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)(Aa)对疟疾的感染率，比对疟疾的感染率，比正常人正常人(AA)(AA)低得多。因此，低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。行。多害少利多害少利资料五：资料五：利、害是相对的，与环境有关利、害是相对的，与环境有关20基因突变的应用基因突变的应用诱变育种诱变育种没想到吧？没想到吧？4040多公斤重唉！多公斤重唉！单重单重3-43-4斤，吃掉一根不容易！斤，吃掉一根不容易！21特点特点普遍性普遍性突变率低突变率低多为有害多为有害随机发生随机发生不定向性不定向性可逆性可逆性意义：意义：生物变异的生物变异的根本来源根本来源，产生新基因，产生新基因和新基因型。和新基因型。22下图表示人类镰刀型细胞贫血症的症因，右图是一个家族中该病下图表示人类镰刀型细胞贫血症的症因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图的遗传系谱图(控制基因为控制基因为Bb)，请根据图回答，请根据图回答(已知谷氨酸的密码已知谷氨酸的密码子是子是GAA，GAG)(1)图中图中表示的遗传信息传递过程分别是：表示的遗传信息传递过程分别是：_；_。过程发生的时间是过程发生的时间是_，场，场所是所是_。(2)链碱基组成是链碱基组成是_，链碱基组成是链碱基组成是_。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于镰刀型细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于染色体上，属于_性遗传病。性遗传病。(1)复制复制 转录转录 有丝分裂间期、减数第一次分裂间期有丝分裂间期、减数第一次分裂间期 细胞核细胞核 (2)CAT GUA (3)常常 隐隐23下图表示人类镰刀型细胞贫血症的症因，右图是一个家下图表示人类镰刀型细胞贫血症的症因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图族中该病的遗传系谱图(控制基因为控制基因为Bb)，请根据图回答，请根据图回答(已知谷氨酸的密码子是已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)(4)II6基因型是基因型是_，II6和和II7婚配后患病男婚配后患病男孩的概率是孩的概率是_，要保证，要保证II9婚配后子代不患此病，婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为从理论上说其配偶的基因型必须为_。(5)若正常基因片段中的若正常基因片段中的CTT突变在突变在CTC，由此控制的生，由此控制的生物性状物性状(会或不会会或不会)发生改变。理由是：发生改变。理由是：_。(4)BB 或或Bb 1/8 BB(5)不会不会 因为当基因中的因为当基因中的CTT突变成突变成CTC，转录的信使，转录的信使RNA上的密码子由上的密码子由GAA变成变成GAG，但由此两个密码子决，但由此两个密码子决定的氨基酸均为谷氨酸，所以生物的性状不变。定的氨基酸均为谷氨酸，所以生物的性状不变。24 “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组25基因重组：基因重组：（1）概念：在进行有性生殖过程中，控制不）概念：在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。同性状的基因重新组合。（2）类型）类型基因自由组合基因自由组合基因交叉互换基因交叉互换（3）意义）意义:通过通过有性生殖有性生殖,为生物为生物变异变异提供提供极其丰富的极其丰富的来源来源,是生物多样性是生物多样性的重要原因之一的重要原因之一.（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂前期）（减数第一次分裂前期）26 减减后期后期非同源染色体非同源染色体上的上的非等位基因非等位基因自由组合自由组合AabBAaBbAbAb和和aBaBABAB和和abab 减减前期前期交叉互换交叉互换使使同源染色体同源染色体上的上的非姐妹染色单非姐妹染色单体体重新组合。重新组合。27下列关于基因重组的说法不正确的是下列关于基因重组的说法不正确的是 （）A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组状的基因的重新组合属于基因重组B.减数分裂过程中，由于同源染色体的姐妹减数分裂过程中，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C.减数分裂过程中，随着非同源染色体上的减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能而根尖则不能 B28（04年广州二模）下图是同一种动物体内有关细胞分裂年广州二模）下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列叙述中正确是（）的一组图像，下列叙述中正确是（）A、具有同源染色体的细胞只有、具有同源染色体的细胞只有和和B、动物睾丸中不可能同时出现以上细胞、动物睾丸中不可能同时出现以上细胞C、所示的细胞分裂过程中不可能出现基因重组所示的细胞分裂过程中不可能出现基因重组D、上述细胞中有、上述细胞中有8个染色单体的是个染色单体的是C、29 基因突变基因突变 基因重组基因重组结果结果类型类型时间时间意义意义产生新的产生新的_产生新的基因型产生新的基因型碱基对的碱基对的 _自由组合、自由组合、_一般一般在间期在间期DNADNA复制时复制时_分裂分裂_产生的途径；产生的途径；_的根本来源；的根本来源；_的原材料的原材料生物生物_的来源之一的来源之一对对_有重要意义有重要意义比较比较：基因突变：基因突变-基因重组基因重组基因基因增添、增添、减数第一次减数第一次交叉互换交叉互换新基因新基因变异变异进化进化 变异变异生物进化生物进化缺失、替换缺失、替换30染色体变异染色体变异类型类型不遗传的变异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因重组基因重组基因突变基因突变生物的变异生物的变异表现型表现型基因型基因型环境环境（不能遗传的变异）（不能遗传的变异）（遗传的变异）（遗传的变异）基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变诱因诱因（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？遗传呢？31(07模拟：启学高三大联考模拟：启学高三大联考)镰刀型贫血病基因（常染色镰刀型贫血病基因（常染色体隐性）对疟疾有很强的免疫力。生活在疟疾病区的人若体隐性）对疟疾有很强的免疫力。生活在疟疾病区的人若携带一个镰刀型贫血病突变基因，就对疟疾有一定的抵抗携带一个镰刀型贫血病突变基因，就对疟疾有一定的抵抗力。下列有关说法不正确的是力。下列有关说法不正确的是 ()A这种隐性突变的纯合子将全部患有致命的镰刀型贫血这种隐性突变的纯合子将全部患有致命的镰刀型贫血病病B疟疾病区的人群镰刀型贫血症携带者的数目比按照概疟疾病区的人群镰刀型贫血症携带者的数目比按照概率计算出来的数目少率计算出来的数目少C正常基因的纯合子可能患疟疾而死亡正常基因的纯合子可能患疟疾而死亡D杂合子既不患贫血病，对疟疾也有一定的抵抗力杂合子既不患贫血病，对疟疾也有一定的抵抗力【答案答案】B 考查学生对材料的理解辨析和推断能力。学生要考查学生对材料的理解辨析和推断能力。学生要能正确分析疟疾病区的人群镰刀型贫血病相关三种基因型致能正确分析疟疾病区的人群镰刀型贫血病相关三种基因型致病的可能性，才能准确推断出答案。显性纯合子可能患疟疾病的可能性，才能准确推断出答案。显性纯合子可能患疟疾死亡，隐性纯合子可能患贫血病死亡，只有杂合子既不患贫死亡，隐性纯合子可能患贫血病死亡，只有杂合子既不患贫血对疟疾病又有一定的抵抗力而生存下来，实际数目比按遗血对疟疾病又有一定的抵抗力而生存下来，实际数目比按遗传频率计算出来的要多而不是少。传频率计算出来的要多而不是少。321 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是:A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 D D基因突变基因突变D D巩固练习巩固练习332 2、基因重组是通过什么过程实现的、基因重组是通过什么过程实现的:A.A.无性生殖无性生殖 B.B.两性生殖两性生殖 C.C.有性生殖有性生殖 D.D.基因突变基因突变C C34B B3 3、下列有关基因突变和基因重组的叙述，、下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是正确的是:A A基因突变对于生物个体是利多于弊基因突变对于生物个体是利多于弊 B B基因突变属于可遗传的变异基因突变属于可遗传的变异 C C基因重组能产生新的基因基因重组能产生新的基因 D D基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中351 1、基因突变的原因是：、基因突变的原因是：A.A.染色体上的染色体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B.染色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C.C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变2 2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出 一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响课堂巩固课堂巩固363 3、在一个在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变4 4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起那么这种变化最终可能引起 A.A.遗传性状改变遗传性状改变 B.B.遗传密码改变遗传密码改变 C.C.遗传信息改变遗传信息改变 D.D.遗传规律改变遗传规律改变375 5、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 D D基因突变基因突变6 6、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中