《基因突变和基因重组人教高中必修讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基因突变和基因重组人教高中必修讲稿.ppt（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、基因突变和基因重组课件人教高中必修第一页，讲稿共二十二页哦Content学案学案1 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第二页，讲稿共二十二页哦Content 一、基因突变一、基因突变 1.1.基因突变的概念：基因突变的概念：DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的_、_和和_，而引起基因结构的改变。，而引起基因结构的改变。2.2.基因突变的特点：基因突变的特点：_、_、_、_和和_。二、基因重组二、基因重组 1.1.减数分裂形成配子时，减数分裂形成配子时，_染色体上的染色体上的_基因基因的自由组合。的自由组合。2.2.减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的减数分裂形成四分体时期，
2、位于同源染色体上的_会随着会随着_的交换而交换。的交换而交换。替换替换 增添增添缺失缺失普遍性普遍性随机性随机性低频性低频性不定向性不定向性多害少利性多害少利性非同源非同源非等位非等位等位基因等位基因非姐妹染色单体非姐妹染色单体第三页，讲稿共二十二页哦Content学点一学点一 基因突变的实例基因突变的实例 1.1.镰刀型细胞贫血症的分析镰刀型细胞贫血症的分析 （1 1）直接原因：组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，引起蛋白）直接原因：组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，引起蛋白质结构的改变。质结构的改变。（2 2）根本原因：）根本原因：碱基对被碱基对被 碱基对替换。碱基对
3、替换。（3 3）结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引发的一种遗传病，是由于基因）结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引发的一种遗传病，是由于基因结构发生改变而产生的。结构发生改变而产生的。2.2.基因突变的概念基因突变的概念 DNADNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，称为基因突变。分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，称为基因突变。第四页，讲稿共二十二页哦Content说明说明:（1）基因突变中碱基改变的方式有三种，除碱基对的替换外，还有增添和）基因突变中碱基改变的方式有三种，除碱基对的替换外，还有增添和缺失，如图缺失，如图5-1-1。（2
4、）DNA分子碱基对的改变造成分子碱基对的改变造成了了DNA分子结构的改变，但并不一定分子结构的改变，但并不一定引起生物性状的改变。引起生物性状的改变。图图5-1-15-1-1 3.3.基因突变发生的时期基因突变发生的时期 基因突变一般发生在有丝分裂的间期基因突变一般发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，这两个时期和减数第一次分裂前的间期，这两个时期是是DNADNA分子进行复制的时候，其结构最不分子进行复制的时候，其结构最不稳定，最容易发生基因突变。稳定，最容易发生基因突变。第五页，讲稿共二十二页哦 【解析】基因突变的方式至少有两大类，一类是碱基对的替换，一类是碱基对数目的改变。【例例1
5、 1】生物体的生物体的DNADNA分子增加或减少一个碱基，这种变化分子增加或减少一个碱基，这种变化 是（是（）A.A.细菌转化细菌转化 B.B.基因的自由组合基因的自由组合 C.C.基因突变基因突变 D.D.等位基因分离等位基因分离C第六页，讲稿共二十二页哦Content1.1.基因突变常发生在细胞周期的（基因突变常发生在细胞周期的（）A.A.分裂间期分裂间期 B.B.分裂前期分裂前期 C.C.分裂后期分裂后期 D.D.在分裂期的各个时期都有可能在分裂期的各个时期都有可能A A 【解析】DNA分子在细胞分裂间期发生复制，如果复制过程中出现差错，则会出现基因突变。第七页，讲稿共二十二页哦学点二学
6、点二 基因突变的原因和特点基因突变的原因和特点 1.1.基因突变的原因基因突变的原因 （1 1）外因）外因诱发突变诱发突变 物理因素、化学因素、生物因素。物理因素、化学因素、生物因素。（2 2）内因）内因自然突变自然突变 在自然状态下，在自然状态下，DNADNA分子复制偶尔发生错误，分子复制偶尔发生错误，DNADNA的碱基组成发生改变等。的碱基组成发生改变等。2.2.基因突变的特点基因突变的特点 （1 1）普遍性：在生物界中普遍存在。）普遍性：在生物界中普遍存在。（2 2）随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内）随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同
7、的不同的DNADNA分子上；可以发生在同一个分子上；可以发生在同一个DNADNA分子的不同部位。分子的不同部位。（3 3）不定向性：一个基因可以向多个方向发生突变，形成一个以上的等位基因。）不定向性：一个基因可以向多个方向发生突变，形成一个以上的等位基因。第八页，讲稿共二十二页哦说明说明:虽然基因突变是不定向的，但是结果产生了其等位基因。也虽然基因突变是不定向的，但是结果产生了其等位基因。也就是说，基因突变是朝着其等位基因的方向进行突变。就是说，基因突变是朝着其等位基因的方向进行突变。（4 4）低频性：自然状况下，对于一种生物而言，其基因突变）低频性：自然状况下，对于一种生物而言，其基因突变的
8、频率是很低的。但是当一个种群内有许多个体的时候，就有的频率是很低的。但是当一个种群内有许多个体的时候，就有可能产生各种各样的随机突变，提供丰富的可遗传的变异。可能产生各种各样的随机突变，提供丰富的可遗传的变异。（5 5）多害少利性：多数有害，少数有利。）多害少利性：多数有害，少数有利。3.3.基因突变的意义基因突变的意义 （1 1）基因突变是新基因产生的途径；）基因突变是新基因产生的途径；（2 2）基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供）基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。原始材料。第九页，讲稿共二十二页哦 【解析】考察基因突变的概念、特点和分类。【例例2 2】下列关于
9、基因突变的叙述，正确的是（下列关于基因突变的叙述，正确的是（）基因突变包括自然突变和诱发突变基因突变包括自然突变和诱发突变 在在DNADNA复制中，碱基排列顺序发生差错改变了遗传信复制中，碱基排列顺序发生差错改变了遗传信 息，产生基因突变息，产生基因突变 基因突变一般对生物是有害的，但是，有的基因突基因突变一般对生物是有害的，但是，有的基因突 变是有利的变是有利的 基因突变一定产生新性状基因突变一定产生新性状 A.B.C.D.A.B.C.D.B B第十页，讲稿共二十二页哦Content2.2.下列关于基因突变的叙述，错误的是（下列关于基因突变的叙述，错误的是（）A.A.基因突变是指基因结构中碱
10、基对的增添、缺失和替换基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失和替换 B.B.基因突变是基因中脱氧核苷酸的数量和排列顺序改变而引起的基因突变是基因中脱氧核苷酸的数量和排列顺序改变而引起的 C.C.基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下 发生发生 D.D.基因突变的频率很低，而且都是有害的基因突变的频率很低，而且都是有害的D D 【解析】A项是基因突变的概念；B项阐明了基因突变的原因；C项说明了基因突变的诱发因素；D项错误，基因突变的频率确实很低，而且一般是有害的，但不全是有害的，有些基因突变既无害也无利，还有一些基因突变可使
11、生物产生新性状，适应新环境，是有利的。第十一页，讲稿共二十二页哦学点三学点三 基因重组基因重组 1.1.定义：定义：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性是指在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。状的基因的重新组合。2.2.类型类型 （1 1）自由组合型：减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自）自由组合型：减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合。由组合，非等位基因自由组合。（2 2）交叉互换型：减数分裂的四分体时期，位于同源染色体上）交叉互换型：减数分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。的
12、等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。3.3.意义：意义：基因重组是生物多样性形成的原因之一；也是生物变基因重组是生物多样性形成的原因之一；也是生物变异的来源之一，对生物的进化非常重要。异的来源之一，对生物的进化非常重要。第十二页，讲稿共二十二页哦 【解析】减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的局部交换可导致基因重组。【例例3 3】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.A.生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基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因的重新组合属于基因重组 B.B.减数
13、分裂的四分体时期，同源染色体的姐妹染色单减数分裂的四分体时期，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体之间的局部交换可导致基因重组 C.C.减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自 由组合可导致基因重组由组合可导致基因重组 D.D.一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不 能能B B第十三页，讲稿共二十二页哦Content3.3.下列关于基因重组的叙述，正确的是（下列关于基因重组的叙述，正确的是（）A.A.有性生殖可导致基因重组有性生殖可导致基因重组 B.B.等位基因的分离可导致基因
14、重组等位基因的分离可导致基因重组 C.C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组 D.D.无性生殖可导致基因重组无性生殖可导致基因重组A A 【解析】有性生殖过程中，经减数分裂形成有性生殖细胞时，可发生基因重组；B选项等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合可导致基因重组；C选项中的非等位基因没说明是位于同源染色体上，还是位于非同源染色体上，所以不正确；D选项中无性生殖不会出现基因重组。第十四页，讲稿共二十二页哦Content基因突变与基因重组的区别基因突变与基因重组的区别第十五页，讲稿共二十二页哦 【解析】题图中为减数分裂，可发生基因突变和
15、基因重组，为受精作用，为细胞的分裂、分化。【例例4 4】据图据图5-1-25-1-2判断，下列说法不正确的是（判断，下列说法不正确的是（）A.A.基因突变发生于基因突变发生于过程，基因重组发生于过程，基因重组发生于过程过程 B.B.过程在细胞分裂和细胞分化基础上进行的过程在细胞分裂和细胞分化基础上进行的 C.C.有性生殖实现了基因重组，增强了生物的变异性有性生殖实现了基因重组，增强了生物的变异性 D.D.有性生殖方式的出现，加快了生物进化的进程有性生殖方式的出现，加快了生物进化的进程A A图图5-1-25-1-2第十六页，讲稿共二十二页哦Content4.4.下列叙述错误的是（下列叙述错误的是
16、（）A.A.基因突变是生物变异的根本来源基因突变是生物变异的根本来源 B.B.基因突变使一个基因变成它的等位基因基因突变使一个基因变成它的等位基因 C.C.基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用 D.D.基因重组只发生在有性生殖过程中基因重组只发生在有性生殖过程中 【解析】基因突变的结果是产生其等位基因，即产生原来没有的新基因，这是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料，因此，可以说如果没有基因突变，生物也就不可能进化；基因重组虽然也能使生物产生变异，但这些变异只是生物界中已存在的性状重新组合，并
17、不能产生自然界中原来没有的性状，但是由于基因重组产生多样化的基因组合的子代，可能有一些会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此对生物的进化也有重要意义。C C请做练案请做练案17 17 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第十七页，讲稿共二十二页哦Content一、选择题（每小题一、选择题（每小题5 5分，共分，共3535分）分）本练案共本练案共8题，满分为题，满分为50分，用时分，用时20分钟分钟 【解析】生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由于生物体内遗传物质发生改变而引起的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异等；不可遗传的变异则是由环境条件引起的生物变异
18、，其遗传物质没有发生改变，如B项，甲状腺激素可促进蝌蚪的生长发育，发育成的青蛙比对照组大，但其体内的遗传物质没有改变，其后代若饲喂普通饲料，则生长状况和对照组相同。B B练案练案17 基因突变和基因重组基因突变和基因重组1.1.下列变异现象，属于不可遗传的变异的是（下列变异现象，属于不可遗传的变异的是（）A.A.夫妇双方正常，他们所生的儿子是色盲夫妇双方正常，他们所生的儿子是色盲 B.B.用甲状腺激素制剂喂蝌蚪，发育的青蛙比正常青蛙体型大的多用甲状腺激素制剂喂蝌蚪，发育的青蛙比正常青蛙体型大的多 C.C.普通金鱼与透明金鱼杂交，后代为五花鱼普通金鱼与透明金鱼杂交，后代为五花鱼 D.D.神舟号飞
19、船搭载的种子，返回地面播种后，植物所结果实与对神舟号飞船搭载的种子，返回地面播种后，植物所结果实与对 照组相比更硕大照组相比更硕大 第十八页，讲稿共二十二页哦Content 【解析】A项属于碱基替换，由于密码子存在简并性，可能没有影响，也可能有影响；B项属于碱基的增添，一定会引起碱基序列的变化，自增添处开始合成的多肽序列将会全部被改变；C项属于整个密码子被替换，只引起多肽序列中一个氨基酸的改变；D项属于碱基的缺失，自缺失处开始合成的多肽序列将会全部被改变，但对氨基酸序列的影响比B项小。B B2.2.图图17-117-1为大肠杆菌某基因的碱基序列，下列变化对其所控制合成的多肽的氨基酸序为大肠杆菌
20、某基因的碱基序列，下列变化对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（列影响最大的是（不考虑终止密码子）（）A.A.第第6 6位的位的C C被替换为被替换为T T B.B.第第9 9位与第位与第1010位之间插入位之间插入1 1个个T T C.C.第第100100、101101、102102位被替换为位被替换为TTTTTT D.D.第第103103至至105105位被替换为位被替换为1 1个个T T图图17-117-1第十九页，讲稿共二十二页哦Content 【解析】基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性的特点。【解析】基因重组是指非等位基因间的重新组合
21、，能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因重组的细胞学基因是性原细胞的减数第一次分裂，同源染色体彼此分离的时候，非同源染色体之间的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换。3.3.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正的是（基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正的是（）A.A.无论是低等生物还是高等生物都可能发生突变无论是低等生物还是高等生物都可能发生突变 B.B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变生物在个体发育的特定时期才可发生突变 C.C.突变只能定向形成新的等位基因突变只能定向形成新的等位基因 D.D.突变对
22、生物的生存往往是有利的突变对生物的生存往往是有利的A A4.4.下列有关基因重组的叙述，错误的是（下列有关基因重组的叙述，错误的是（）A.A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C.C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D.D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关C C第二十页，讲稿共二十二页哦Content 【解析】突变体是遗传物质发生改变形成的，其表现出现了异常性状。拟南芥P基因的突变体与用生长素
23、极性运输抑制剂处理的性状相似，只能初步说明基因突变后的遗传效应是什么，而非抑制剂诱发引起了突变，即在使用抑制剂前已发生了突变。5.5.拟南芥拟南芥P P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是（南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是（）A.A.生长素与花的发育相关生长素与花的发育相关 B.B.生长素极性运输与花的发育有关生长素极性运输与花的发育有关 C.PC.P基因可能与生长素极性运输有关基因可能与生长素极性运输有关 D.D.生长素极性运输抑制剂诱发了生长素极性运输抑制剂诱发了P P基因突变基因突变D D第二十一页，讲稿共二十二页哦Content 【解析】基因重组发生在四分体时期和减数第一次分裂后期，而DNA分子复制发生在细胞分裂间期。6.6.当家兔的卵原细胞正在进行当家兔的卵原细胞正在进行DNADNA分子复制时，细胞中不可能进行的是分子复制时，细胞中不可能进行的是 （）A.A.子链与母链形成新的子链与母链形成新的DNA DNA B.B.解旋和子链合成解旋和子链合成 C.C.基因重组基因重组 D.D.某些蛋白质的合成某些蛋白质的合成C C第二十二页，讲稿共二十二页哦