2016届高三一轮复习_基因突变和基因重组.

第5章生物变异(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目变异I(4)生物变异在育种上的应用Ⅱ(5)转基因食品的安全I考纲要求表现型基因型环境（不遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）变异类型镰刀型细胞贫血症一、基因突变资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。1、实例：一、基因突变异常缬氨酸考点归纳①图示中a、b、c过程分别代表、和。突变发生在(填字母)过程中。②患者贫血的直接原因是异常，根本原因是发生了，碱基对由突变成。DNA复制转录翻译a蛋白质基因突变T//AA//TCCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替换增添缺失DNA2.概念比一比DNA分子中发生碱基对的、和，而引起的的改变。替换增添缺失基因结构?①基因突变，是否一定会引起生物性状的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于什么？请思考:不一定若发生在中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过传递。生殖细胞不能遗传无性繁殖判一判能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明原因。提示：能。染色体数目或结构的变化在显微镜下是可以观察到的，而基因突变无法在显微镜下观察，基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。3.原因外来因素物理因素：（各种辐射）损伤细胞内的DNA。基因突变化学因素：（亚硝酸、碱基类似物）改变核酸中的碱基。生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。生物内部因素：使DNA复制发生差错，导致DNA的碱基组成发生改变。4.特点1.普遍性2.随机性生物个体发育的任何时期。可以发生在细胞内的不同DNA分上，或同一DNA分子的不同部位上。诱发突变因素多、又能自发突变，所以所有的生物都有突变发生的可能。体细胞的基因突变生殖细胞的基因突变遗传给后代不遗传给后代（广泛性）基因突变的结果：产生它的等位基因4.低频率性（突变率低，生殖细胞的突变频率为10-5~10-8）。5.多害少利性3.不定向性（多方向性，产生一个以上的等位基因）。Aa1a2a3a5a7a8a6a45.意义突变有有害突变、也有有利突变、还有既无害也无益的突变，具有随机的不定向性、突变频率低和普遍性等特点。意义是新基因产生的途径是生物变异的根本来源是生物进化的原始材料6.人工诱变在育种上的应用人工诱变：人为的条件发生基因突变。方法：物理因素:γ射线紫外线激光等。化学因素:亚硝酸硫酸二乙酯等。优点：缺点：有利的个体不多，需大量处理材料，增加育种难度。1、提高突变率2、创造新类型培育优良品种议一议：基因突变为什么常发生于DNA复制时？答案：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。5.基因突变的结果：基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基对的种类和数目的变化，并不改变染色体上基因的数量以及基因所处的位置，只改变基因的表现形式(由A→a或由a→A)，因此基因突变产生的新基因与原基因是一对等位基因。也就是说基因突变可以产生新的基因，发生基因“种”的改变或“质”的改变，但量未改变。思考：基因突变是改变基因的数量，还是改变基因的结构？试分析原因。2.基因突变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换增添缺失小只改变1个氨基酸或不改变大不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列大不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列注意：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。在显微镜下观察不到基因内部的变化。2.基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、改变(1)基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。(2)有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。•易错必明1.基因突变不一定导致生物性状改变的原因(1)突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。(3)基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。类型及判定方法(1)显性突变：aa→Aa(当代表现)。(2)隐性突变：AA→Aa(当代不表现，一旦表现即为纯合体)。(3)判定方法：①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。显性突变aa×Aa↓Aa∶aa显性隐性隐性突变AA×Aa↓AA∶Aa全为显性同源染色体上的等位基因交叉互换非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合交叉互换减数第一次分裂前期二:基因重组:减数第一次分裂后期真核生物、有性生殖、核遗传2.范围：3.类型：交叉互换、自由组合1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.4.意义思考：基因重组中有无新的基因产生？有无新的基因型和表现型形成？是生物变异的重要来源，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。无新基因产生，有新的基因型和表现型产生。三种基因重组机制比较图像示意目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合发生机制减数第一次分裂后期减数第一次分裂四分体时期发生时间DNA分子重组技术非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因的重组重组类型【特别提醒】(1)受精过程中未进行基因重组。(2)亲子代之间差异主要是基因重组造成的。因为基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。(3)基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合,所以只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。(4)自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。考点突破.基因突变与基因重组的区别和联系项目基因突变基因重组发生时间发生原因适用范围有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂在一定外界或内部因素作用下，DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变减数第一次分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,或非同源染色体上非等位基因的自由组合所有生物都可以发生只适用于真核生物有性生殖细胞核遗传项目基因突变基因重组应用种类结果意义联系通过诱变育种培育新品种通过杂交育种使性状重组，可培育优良品种①自然突变②人工诱变①基因自由组合②基因交叉互换③基因工程产生新基因，控制新性状产生新的基因型，不产生新的基因是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料生物变异的重要来源，有利于生物进化通过基因突变产生新基因，为基因重组提供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础【技巧点拨台】根据题意来确定如图变异的类型(1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，则只能是基因突变造成的；(2)若为减数分裂，则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)；(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变；(4)若题目中有××分裂××时期提示，如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。判断1.基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时。（）2.神经细胞难以发生基因突变。（）3.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。（）4.RNA病毒的遗传物质不稳定，容易通过基因重组和染色体变异产生新的种类。（）5.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离。（）6.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，属于基因重组。（）7.非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组。（）8．精子和卵细胞随机结合，导致基因重组。（）×√××××√×1.如图，A和a产生的原因可能是()①基因突变②交叉互换③易位④非同源染色体之间的自由组合A.①②B.①②③④C.①②④D.②③④A2.下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是()A.基因突变对于生物个体利多于弊B.基因突变所产生的基因都可以遗传给后代C.基因重组能产生新的基因D.基因重组是进行有性生殖的生物具有的一种可遗传变异方式D练出高分