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1、关于基因突变和基因重组一轮复习第一页，讲稿共四十四页哦一、一、可遗传变异与不可遗传变异的比较可遗传变异与不可遗传变异的比较可遗传变异可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异遗传物质遗传物质是否变化是否变化遗传物质发生改变遗传物质发生改变遗传物质不发生改变遗传物质不发生改变遗传情况遗传情况变异能在后代中再次出现变异能在后代中再次出现变异性状仅限于当代表变异性状仅限于当代表现现应用价值应用价值是育种的原始材料，能从中是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新类选育出符合人类需要的新类型或新品种型或新品种无育种价值，但在生产无育种价值，但在生产上可利用优良环境条件上可利用优良环境条件来影响性状的表现获
2、取来影响性状的表现获取高产优质产品高产优质产品第二页，讲稿共四十四页哦联系联系 水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异般是不可遗传变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异。一般为可遗传变异。病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一种：病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。基因突变。提醒提醒第三页，讲稿共四十四页哦缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸异常异常基因突变的实例基
3、因突变的实例:镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸正常正常 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序血红蛋白分子的部分氨基酸顺序正常正常异常异常第四页，讲稿共四十四页哦CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质 正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_ _ 原因原因根本根本直接直接镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血症病因的图解第五页，讲稿共四十四页哦增增添添缺缺失失替替换换DNADNA分子中发生碱基对的分子中
4、发生碱基对的 、和和 ，而引起，而引起的的 的改变。的改变。增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构1.1.概念：概念：二、基因突变二、基因突变第六页，讲稿共四十四页哦1(全国新全国新课标课标)在白花豌豆品种栽培园中，偶然在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现发现了了一株开一株开红红花的豌豆植株，推花的豌豆植株，推测该红测该红花表花表现现型的出型的出现现是花色基是花色基因突因突变变的的结结果。果。为为了确定了确定该该推推测测是否正确，是否正确，应检测应检测和比和比较红较红花植株与白花植株中花植株与白花植株中()A花色基因的碱基花色基因的碱基组组成成B花色基因的花色基因的DNA序列序列C细细胞的胞的D
5、NA含量含量D细细胞的胞的RNA含量含量第七页，讲稿共四十四页哦2(福建理福建理综综）下）下图为图为人人WNK4基因部分碱基序列及其基因部分碱基序列及其编码编码蛋白蛋白质质的部分氨基酸序列示意的部分氨基酸序列示意图图。已知。已知WNK4基因基因发发生一种突生一种突变变，导导致致1169位位赖赖氨酸氨酸变为变为谷氨酸。谷氨酸。该该基因基因发发生的生的突突变变是是()A处处插入碱基插入碱基对对GCB处处碱基碱基对对AT替替换为换为GCC处处缺失碱基缺失碱基对对ATD处处碱基碱基对对GC替替换为换为AT第八页，讲稿共四十四页哦碱基对碱基对影响影响范围范围对氨基酸的影响对氨基酸的影响替换替换小小只改变
6、只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变增添增添大大插入位置前不影响，影响插入后的序列插入位置前不影响，影响插入后的序列缺失缺失大大缺失位置前不影响，影响缺失后的序列缺失位置前不影响，影响缺失后的序列（1）基因突变对（多肽链）蛋白质的影响）基因突变对（多肽链）蛋白质的影响2、基因突变产生的影响、基因突变产生的影响第九页，讲稿共四十四页哦 注意：注意：增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端最前端氨基酸序列全部改变或不能表达（形氨基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；成终止密码子）；在中间某个位置会造成肽链提前中断（形成终止在中间某个
7、位置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨基酸序列改变；密码子）或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。第十页，讲稿共四十四页哦下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止不考虑终止密码子密码子)A第第6位的位的C被替换为被替换为TB第第9位与第位与第10位之间插入位之间插入1个个TC第第100、101、102位被替换为位被替换为TTTD第第103至至105位被替换为位被替换为1个个T第十一页，讲
8、稿共四十四页哦第十二页，讲稿共四十四页哦果果蝇出出现白眼是基因突白眼是基因突变导致的，致的，该基因突基因突变前的前的部分序列（含起始密部分序列（含起始密码信息）如下信息）如下图所示。所示。（注：起始密（注：起始密码子子为AUGAUG，终止密止密码子子为UAAUAA、UAGUAG或或UGAUGA）上上图所示的基因片段在所示的基因片段在转录时。以以 链为模板合成模板合成mRNA；若；若“”所指碱基所指碱基对缺失，缺失，该基因控制合成的基因控制合成的肽链含含 个氨基酸。个氨基酸。第十三页，讲稿共四十四页哦（2）基因突变对性状的影响）基因突变对性状的影响a、改变性状：、改变性状：b、不改变性状：、不改
9、变性状：（3）基因突变对后代的影响）基因突变对后代的影响原因原因突变部位：突变发生在基因的非编码区突变部位：突变发生在基因的非编码区密码子简并性密码子简并性隐性突变隐性突变突变细胞突变细胞体细胞：体细胞：生殖细胞：生殖细胞：一般不传递给后代一般不传递给后代遵循遗传规律传递给后代遵循遗传规律传递给后代突变间接引起密码子改变突变间接引起密码子改变,最终表现为最终表现为蛋白质功能改变蛋白质功能改变,影响生物性状。影响生物性状。第十四页，讲稿共四十四页哦3.3.基因突变发生的范围基因突变发生的范围 （1）真核生物（有丝分裂、减数分裂、）真核生物（有丝分裂、减数分裂、无丝分裂无丝分裂)（2）原核生物（分
10、裂生殖）原核生物（分裂生殖）（3）病毒（增殖）病毒（增殖）4 4、基因突变发生时间：、基因突变发生时间：（真核细胞）真核细胞）主要在细胞分裂间期主要在细胞分裂间期 （DNA复制时）复制时）（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）细胞发生基因突变的概率大小为：细胞发生基因突变的概率大小为：生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 分裂旺盛的细胞分裂旺盛的细胞 停止分裂的细胞停止分裂的细胞第十五页，讲稿共四十四页哦5、基因突变的原因和作用机理：、基因突变的原因和作用机理：物理因素：如紫外线、物理因素：如紫外线、X射线、及其他辐射等射线、及其他辐射等 （1）外因）外因：作用机制
11、：损伤细胞内作用机制：损伤细胞内DNA化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：如某些病毒等生物因素：如某些病毒等作用机制：改变核酸碱基作用机制：改变核酸碱基（2）内因：）内因：DNADNA复制发生错误，复制发生错误，复制发生错误，复制发生错误，DNADNA碱基组成改变碱基组成改变碱基组成改变碱基组成改变第十六页，讲稿共四十四页哦基因突变的机理图解基因突变的机理图解第十七页，讲稿共四十四页哦生物界中普遍存在生物界中普遍存在普遍性普遍性个体发育的任何时期和部位个体发育的任何时期和部位随机性随机性自然情况下突变频率很低自然情况下突变频率很低低频性低频性多数对生物有害
12、多数对生物有害多害少利性多害少利性突变是不定向的突变是不定向的不定向性不定向性6.6.基因突变的特点基因突变的特点7、结果：、结果：基因突变不改变染基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，使一个基因变因的内部结构，使一个基因变成它的成它的等位基因等位基因（Aa或或aA）。）。第十八页，讲稿共四十四页哦8、基因突变的类型（1）根据基因突变对表现型的影响，可将基因突变分为：第十九页，讲稿共四十四页哦（2）根据对性状类型的影响，可将基因突变分为：判定方法：选取突变体与其他已知未突变体杂交，根据子代性状表现判断让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断第二十页，
13、讲稿共四十四页哦（3）根据诱变时的状态，可将基因突变分为：第二十一页，讲稿共四十四页哦成功率低成功率低,有利个体往往不多有利个体往往不多需大量处理材料需大量处理材料人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用诱变意义诱变意义:是创造动、植物是创造动、植物新新品种和微生物品种和微生物新新类型类型的重要方法的重要方法（2 2 2 2）优点：优点：提高突变率提高突变率，缩短育种周期，缩短育种周期大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状（3 3 3 3）缺点缺点:物理方法：物理方法：X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等 化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （
14、1 1）常用的方法：）常用的方法：第二十二页，讲稿共四十四页哦1.(2015海南单科海南单科,)关于等位基因关于等位基因B和和b发生突变的叙述发生突变的叙述,错误的错误的是是()A.等位基因等位基因B和和b都可以突变成为不同的等位基因都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因射线的照射不会影响基因B和基因和基因b的突变率的突变率C.基因基因B中的碱基对中的碱基对G-C被碱基对被碱基对A-T替换可导致基因突变替换可导致基因突变D.在基因在基因b的的ATGCC序列中插入碱基序列中插入碱基C可导致基因可导致基因b的突变的突变第二十三页，讲稿共四十四页哦2.(2015江苏江苏)经经X射线
15、照射的紫花香豌豆品种射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现其后代中出现了几株开白花植株了几株开白花植株,下列叙述错误的是下列叙述错误的是()A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的有利于香豌豆的生存生存B.X射线不仅可引起基因突变射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异也会引起染色体变异C.通过杂交实验通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异可确定是否是可遗传变异第二十四页，讲稿共四十四页哦3、(江江苏苏)育种育种专专家在稻田中
16、家在稻田中发现发现一株十分罕一株十分罕见见的的“一一秆秆双穗双穗”植株，植株，经鉴经鉴定定该变该变异性状是由基因突异性状是由基因突变变引起的。下引起的。下列叙述正确的是列叙述正确的是()A这这种种现现象是由象是由显显性基因突性基因突变变成成隐隐性基因引起的性基因引起的B该变该变异株自交可异株自交可产产生生这这种种变变异性状的异性状的纯纯合个体合个体C观观察察细细胞有胞有丝丝分裂中期染色体形分裂中期染色体形态态可判断基因突可判断基因突变发变发生的位置生的位置D将将该该株水稻的花粉离体培养后即可株水稻的花粉离体培养后即可获获得得稳稳定定遗传遗传的高的高产产品系品系第二十五页，讲稿共四十四页哦 可以
17、产生新的基因，可以产生新的基因，是生物变异的是生物变异的是生物变异的是生物变异的根本来源根本来源根本来源根本来源，为生物的进化提供了最初的原始材料，为生物的进化提供了最初的原始材料，为生物的进化提供了最初的原始材料，为生物的进化提供了最初的原始材料，形成生物多样性的根本原因。形成生物多样性的根本原因。9.9.基因突变的意义基因突变的意义:第二十七页，讲稿共四十四页哦探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路1.1.与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传消失，
18、若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。变异。2.2.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。变异个体自交（或与其他个体杂交）变异个体自交（或与其他个体杂交）若此变异性状再次出现若此变异性状再次出现若此变异性状不再出现若此变异性状不再出现可遗传变异可遗传变异不不可遗传变异可遗传变异第二十八页，讲稿共四十四页哦某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下却出现了矮茎后代。小组成员有某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下却出现了矮茎后代。小组成员有的认为是基因突变的结果，有的认为是环境引起的。为检验是何种原因导致矮的认为是
19、基因突变的结果，有的认为是环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最简便的方案是茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最简便的方案是A.分析种子中基因序列分析种子中基因序列B.将矮茎种子在良好的环境条件下种植（让它们自交），再观察后代的性状表将矮茎种子在良好的环境条件下种植（让它们自交），再观察后代的性状表现现C.将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现D.以上方案都不合理以上方案都不合理第二十九页，讲稿共四十四页哦三、基因重组三、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行在
20、生物进行有性生殖过程有性生殖过程中中,控制不同性状的基控制不同性状的基因的重新组合因的重新组合.2 2、类型、类型:基因的自由组合基因的自由组合:交叉互换交叉互换:减数第一次分裂后期，减数第一次分裂后期，非非同源染色体同源染色体上的上的非非等位基因的自由组合等位基因的自由组合减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期 ，同源同源染色体上的染色体上的非姐非姐妹妹染色单体之间发生局部互换，导致其上的染色单体之间发生局部互换，导致其上的非等位基因重组非等位基因重组第三十一页，讲稿共四十四页哦同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换第三十二页，讲稿共四十四页哦非同源染
21、色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab第三十四页，讲稿共四十四页哦基因重组的广义理解：基因重组的广义理解：(1)基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于非基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于非自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能够定自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能够定向改变生物性状。向改变生物性状。(2)肺炎双球菌的转化也属于基因重组。肺炎双球菌的转化也属于基因重组。(3)基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质质”和和“量量”。第三十五页，讲稿共四十
22、四页哦3 3、意义、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源异提供了极其丰富的来源,是生物多是生物多样性的重要原因之一样性的重要原因之一.第三十八页，讲稿共四十四页哦下图为马的生活史，有关此图的叙述，正确的是()有丝分裂发生在a、d基因重组发生在c基因突变可发生在a、b、d合子为新个体发育的起点ABC D第三十九页，讲稿共四十四页哦如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像,其其中能够体现基因重组的是中能够体现基因重组的是()A.A.B.B.C.C.D.D.第四十页，讲稿共四十四页哦思一思
23、：性状改变一定是基因突变引起的吗？答案：不一定，可能是基因突变，也可能是基因重组、染色体变异或只由环境改变引起的。第四十一页，讲稿共四十四页哦变变异异类类型型比比较项较项目目基因突基因突变变基因重基因重组组变变异异实质实质基因基因结结构构发发生改生改变变，产产生新的基因生新的基因控制不同性状的基控制不同性状的基因重新因重新组组合合时时间间主要在主要在细细胞的分裂胞的分裂间间期期减数第一次分裂四减数第一次分裂四分体分体时时期和后期期和后期可能性可能性可能性小，突可能性小，突变频变频率低率低普遍普遍发发生在有性生生在有性生殖殖过过程中，程中，产产生生变变异多，是生物多异多，是生物多样样性的重要原因性的重要原因基因突变和基因重组的区别和联系基因突变和基因重组的区别和联系第四十三页，讲稿共四十四页哦感谢大家观看第四十四页，讲稿共四十四页哦