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人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件:必修2 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组ppt


?必修二
?第五章 基因突变及其他变异

?考 纲 下 载
?1.基因重组及其意义 Ⅱ ?2.基因突变的特征和原因 Ⅱ

?3.染色体结构变异和数基因变异


?热点提示
? 1.基因突变特征、原因与类型的判断(碱基对 的缺失、增添或替换)及其对性状影响的结

/>果分析
? 2.基因重组在杂筛选育种和基因治疗疾病方 面的应用

? 3.染色体组的概念及单倍体、多倍体在育种

? 第1节 基因突变和基因重组

?议一议:基因突变为什么常发生于DNA复制
时,即细基因的分裂的间期。

?答案:在DNA复制时,稳定的双螺旋首先解

? 答案: 替换 ?替换 ?增添 ?缺失 ?物理因素 ? ? 化学因素 ?生物因素

?想一想:基因突变一定会引起性状改变吗? 为什么? ?答案:不一定。因为: ?(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变

?①由于可有多种密码子决定同一种氨基酸,
因此某些基因突变也不会引起生物性状的改 变。例如,UUU和UUG都是苯丙氨酸的密码 子。当第三位的U和G相互置换时,不会改变

? 答案: 普遍 ?随机 低 新基因 生物变异

不定向 很 生物进化

? 答案: ?

有性生殖

非同源染色体上 非姐妹染色单体

同源染色体上

?思一思: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。

? 突变的类型(浙江科技版) ? 1.根据基因突变对表现型的影响,可将基 因突变分为:

? 2.根据对性状类型的影响,可将基因突变 分为:

? 3.根据诱变时的状态,可将基因突 变分为:

? 1. 基因突变的过程如何?

? 【提示】 基因突变的图解

? 2.基因突变对后代有何影响?
? 【提示】

? 1.基因突变的原因分析

? 2.基因突变的随机性 ? (1)时间上的随机:它可发生于生物个体发 育的任何时期,甚至在趋于衰老的个体中 也很容易发生,如老年人易得皮肤癌等。 ? (2)部位上的随机:基因突变既可发生于体 细胞的中,也可发生于生殖细胞的中;若 为前者,一般不传递给后代,若为后者, 则可通过生殖细胞的传向子代。可以发生 在细胞的内不同的DNA分子上,也可发生 在同一DNA分子的不同部分。

? 3.基因突变对性状的影响 ? (1)基因突变引起生物性状的改变如某些 碱基的增添或者缺失,引起部分氨基酸改 变,进而改变蛋白质的结构和功能,引起 生物性状改变。 ? (2)基因突变未引起生物性状的改变 ? ①不直接编码氨基酸的基因片段发生突 变。 ? ②碱基替换前后所对应的氨基酸未发生 改变。 ? ③由纯将基因子的显性基因突变成杂将 基因子中的隐性基因。

特别提醒:

?①发生在体细胞的有丝分裂过程中的基因 突变一般随个体死亡而消失,发生在生殖 细基因的有丝分裂或减数分裂过程中的基 因突变可以传递给后代。 ?②基因突变是DNA分子水平上基因内部 碱基对种类和数目的改变,基因的数目和 位置并未改变。

?③基因突变发生于所有生物中,一般发生 于遗传物质的复制过程中。

? 1.下列有关基因突变的叙述,正确的 是( ) ? A.不同基因突变的频率是相同的 ? B.基因突变的方向是由环境决定 的 ? C.一个基因可以向多个方向突变 ? D.细胞的分裂的中期不发生基因 突变

?解析:基因突变具有不定向性,一个基因 可以向多个不同方向突变;突变由环境因 素诱导,但其不决定基因突变的方向;突 变是随机的,多发生在间期DNA分子复制 时,但在其他时期也可能发生。 ?答案:C

? 1.三种类型的比较
非同源染色 同源染色体 重组类 体上非等位 上非等位目 型 基因间的重 的重组 组 减数第一次 发生时 减数第一次 分裂四分体 间 分裂后期 时期

DNA分子 重组技术 体外与运 载体重组 和导入细 胞内与细

发 生 机 制

同源染色 体非姐妹 染色单体 之间筛选 叉互换导 致染色单 体上的基 因重新组 合

同源染色体分开, 目的基因经 等位基因分离, 运载体导入 非同源染色体自 受体细胞的, 由组合,导致非 导致受体细 同源染色体上非 胞的中基因 等位基因间的重 重组 新组合

?基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可 像 遗传变异的最重要来源,是形成生物多样性 示 的重要原因。 意

特别提醒: 图

变异类型 基因突变 基因重组 ?2. 基因突变和基因重组的区别和联系 比较项目 变异实质 基因结构发生 控制不同性状 改变,产生新 的基因重新组 的基因 合 减数第一次分 主要在细胞的 裂四分体时期 分裂间期 和后期 普遍发生在有 性生殖过程中, 可能性小,突 产生变异多,

时 间

可能性

适 用 所有生物都可发生,包括 范 病毒,具有普遍性 围
结 果 产生新的基因

自然条件下, 发生在进行有 性生殖的过程 中
产生新的基因 型 是形成生物多 样性的重要原 因之一,加快 了进化的速度

是变异的根本来源,为生 意 物进化提供最初的原始材 义 料
特别提醒:

应 杂筛选育种, 诱变育种,培育新品种 ?基因重组未产生新基因,只是原有基因的重 用 培育优良品种 ①都使生物产生可遗传的变异;②在长期进 新组合,只是产生了新的表现型(或新品种)。

? 2.关于基因重组的叙述,下列哪一项是 正确的( ) ? A.有丝分裂可导致基因重组 ? B.等位基因分离可导致基因重组 ? C.无性生殖可导致基因重组 ? D.非等位基因自由组合可导致基因重 组

?解析:基因重组发生在以下两种过程中:一、 基因工程; ?二、减数分裂。其中减数分裂过程中有两个 时期发生基因重组: ?1. 减数分裂形成四分体时,同源染色体的非 姐妹染色单体之间的局部互换; 2. 减数第一 次分裂的后期,非同源染色体上的非等位基 因的自由组合。 ?答案:D

? 3.(2010·银川质检)进行有性生殖的生 物,下代和上代间总是存在着一定差异 的主要原因是( ) ? A.基因重组 B.基因突变 ? C.环境因素 D.染色体变异

?解析:进行有性生殖的生物,上下代之间 发生差异可以是由于基因重组、基因突变 和染色体变异引起,但后两者只要外部环 境条件和内部生理过程不发生剧变,一般 均不会发生,表现出低频性。而基因重组 却是进行有性生殖的必然过程,生物的染 色体数越多,其上携带的等位基因越多, 后代中产生基因重组的变异种类也越多。 ?答案:A

? 【例1】 (2009·山东卷,7)人类常染色体 上β-珠蛋白基因(A+)既有显性突变(A)又 有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫 血。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了 一个正常的孩子,这对夫妻可能( )

?

A.都是纯将合子(体)

?思路点拨:本题考查基因突变以及对遗传病
基因型的判断,旨在考查考生逻辑推理和分 析判断的能力。由患病夫妻生下了一个正常 的孩子可判断,这对夫妻都携带突变基因, 但如果是隐性突变的话,这对夫妻应为隐性

纯将合子,孩子也应患病,从而排除A、D选
项,所以这对夫妇有可能都携带显性突变基

因,均为杂将合子(体)。

? 【例2】如图为高等动物的细胞的分裂 示意图。图中不可能反映的是( ) ? A.发生了基因突变 ? B.发生了染色体互换 ? C.该细胞的为次级卵母细胞的 ? D.该细胞的为次级精母细胞的

?思路点拨:由图中没有同源染色体,同时着

丝点分开,可以确定该细胞的为减数第二次分
裂后期的图像。同时要注意该细胞的中,有两 条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因 不完全相同,分别是B、b。其原因可能是由 于减数分裂间期染色体复制出现错误,发生了 基因突变;也可能是由于减数第一次分裂的四 分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体发生

? 1.可遗传变异与不可遗传变异的鉴定 方法:自筛选后代是否发生性状分离或 在相同环境下进行比较鉴定。 ? 2.原理:遗传物质是否发生改变。

? 【例】 玉米子粒种皮有黄色和白色之分,植 株有高茎、矮茎之分。完成下列题基因: ? (1)种皮的颜色是由细胞的中的色素决定 的,已知该色素不是蛋白质,那么基因控制 种皮的颜色是通过控制 ______________________________来实现的。 ? (2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类 似物处理,可以长成高茎植株。为了探究该 变异性状是否能稳定遗传,生物科技小组设 计实验方案如下。请你写出实验预期及相关 结论,并回答问题。

?①实验步骤: ?a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成 熟之前,分别用纸袋将雌穗、雄穗套住, 防止异株之间传粉。 ?b.雌花、雄花成熟后,人工授粉,使其 自筛选。 ?c.雌穗上种子成熟后,收藏保管,第二 年播种观察。 ?②实验预期及相关结论: ?a._________________________________ _______________。 ?b._________________________________

?③问题: ?a.预期最可能的结果: ____________________________________ _______________。 ?b.对上述预期结果的解释: ____________________________________ _________________________________。

?思路点拨:基因对性状的控制有两条途径, 一是通过控制蛋白质的将合成来直接控制生 物性状;另外一条途径是通过控制酶的将合 成,来控制代谢从而间接控制生物性状。因 为色素不是蛋白质,显然基因不能直接控制, 只能通过酶间接控制。如果高茎变异是环境 引起的变异,遗传物质没有改变,则自筛选 后代的植株都是矮茎;如果遗传物质发生了 改变,则自筛选后代仍然会有高茎存在。

?自主解答:
_______________________________________ _______

?答案:(1)有关酶的将合成来控制代谢,进而
控制性状 ?(2)②a.子代玉米苗有高茎植株,说明生长素
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类似物引起的变异能够遗传

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b.子代玉米苗


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