杂交育种基因重组

第5章基因突变及其他变异第6章从杂交育种到基因工程2-4生物的变异知识内容要求2-4生物的变异（1）基因重组及其意义（2）基因突变的特征和原因（3）染色体结构变异和数目变异（4）生物变异在育种上应用（5）转基因食品的安全ⅡⅡⅠ对所列知识点要知道其含义,能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它Ⅱ理解所列知识和其它相关知识结构之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。第一节基因突变和基因重组一、基因重组及其意义1、基因重组的概念：P83是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。(二)基因重组绿色皱粒P×黄色圆粒F1黄色圆粒F2黄色圆粒绿色圆粒绿色皱粒黄色皱粒孟德尔发现什么问题？自由组合现象。是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。来自两个不同生物的基因组合。P：YYRRxyyrrF1：YyRrF2：4种表现型：AB、Abb、aaB、aabb双显性：显1隐2：隐1显2：双隐性9：3：3：1第2节基因自由组合定律基因重组能够产生多样化的基因组合的子代,其中可能有一些子代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合中。所以说，基因重组也是生物变导的来源之一，对于生物进化具有十分重要的意义.意义思考:人的体细胞中有23对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞?都大于223思考:你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?•减数分裂形成的配子时由于基因重组能够产生多样化的基因组合的配子,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性.例题：下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（）①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻。②我国科学家将苏云金杆菌的毒蛋白基因转移到棉花体内，培育出抗虫棉花③我国科学家通过返回式卫星搭载种子，培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛A、①B、①②C、②③D、②③④B二、基因突变的特征和原因概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因的内部结构发生改变1、基因突变的概念：┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添缺失替换实质？（基因的碱基对排列顺序的改变）1、(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构（或遗传信息）；基因数量；性状.(一定不变;一定改变;可能改变)2、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？性状不变一定改变一定不变可能改变跟踪训练1(2010·福建卷)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—TB练习册P140、2题【预测演练】(2012·广州一模)周期性共济失调是一种由常染色体上的基因(用A或a表示)控制的遗传病，致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，从而使正常钙离子通道的数量不足，造成细胞功能异常。该致病基因纯合会导致胚胎致死。患者发病的分子机理如下图所示。请回答：(1)图中的过程①是________，与过程②有关的RNA种类有哪些？______________________。如果细胞的核仁被破坏，会直接影响图中________(结构)的形成。(2)虽然正常基因和致病基因转录出的mRNA长度是一样的，但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短，请根据图示推测其原因是__________________________________________________转录tRNA、rRNA、mRNA核糖体基因中碱基发生替换，使对应的密码子变为终止密码子(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是__________________________________________________(4)一个患周期性共济失调的女性与正常男性结婚生了一个既患该病，又患色盲的孩子，请回答(色盲基因用b代表)：①这对夫妇中，妻子的基因型是__________。②该孩子的性别是________。③这对夫妇再生一个只患一种病的孩子的概率是________。④如果该女性再度怀孕，医生会建议她进行____________以确定胎儿是否会患周期性共济失调病。基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状AaXBXb男性1/2基因检测(基因诊断)一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症•正常人的红细胞镰刀型贫血症患者的红细胞讨论：镰刀型细胞贫血症的发病原因是什么？正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）镰刀型红细胞贫血症DNA┯-┯-┯CTTGＡA┷-┷-┷┯-┯-┯CATGTA┷-┷-┷GAA┷-┷-┷GUA┷-┷-┷突变mRNA氨基酸谷氨酸缬氨酸血红蛋白正常异常红细胞圆饼状镰刀状——碱基对的改变3、基因突变产生的原因？3．基因突变产生的原因。(1)基因突变产生的外因①物理因素：紫外线、X射线及其他辐射作用机理：损伤细胞内的DNA②化学因素：亚硝酸、碱基类似物作用机理：改变生物体内核酸的碱基③生物因素：某些病毒作用机理：病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA(2)基因突变产生的内因：DNA自身复制时产生错误考点一基因突变1．基因突变的过程。基因突变发生于什么时间？基因突变发生于细胞周期的间期。但没有细胞周期的细胞，只要有DNA就有机会发生基因突变。例题：下列人体细胞中，难以发生基因突变的是（）A、神经细胞B、生发层细胞C、造血干细胞D、成骨细胞A[探究]1、“神七”带一批种子上天进行育种，你选“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？DNA的复制细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：一在生物界普遍存在；讨论与思考玉米白化苗人类多指[探究]基因突变有何特点？短腿安康羊（中）开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期二在生物体内随机发生；[探究]基因突变有何特点？思考①②③④⑤基因突变是不定向的[探究]基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变隐性突变基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料三突变率低；[探究]基因突变有何特点？白化苗四大多数突变是有害的白化病为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度的协调。[探究]基因突变有何特点？4．基因突变的特点。(1)普遍性：所有的生物都有可能发生，可自发产生也可诱发产生。(2)随机性：可发生在个体发育的任何时期；可发生在不同的DNA分子上；可发生在同一DNA分子的不同部位。(3)不定向性：一个基因可以向不同的方向突变，产生一个以上的等位基因；与环境无明确的因果关系。(4)低频性：一个细胞发生突变的频率很低。(5)有害性：大多数基因突变对生物体都是有害的。是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原材料。5、基因突变的意义：6．基因突变对后代的影响。(1)体细胞可以发生基因突变，但一般不能遗传。有性生殖细胞也可以发生基因突变，将遵循遗传规律传递给后代。(2)基因突变不一定会引起性状改变。因为密码子具有简并性的特点，密码子改变后决定的氨基酸可能不变，所控制合成的蛋白质结构不变。例题：研究发现，某基因上的碱基的改变可能会导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状并末发生改变，可能的原因是（至少写出三种）：。①亲代体细胞中某基因发生改变，一般不能遗传给后代②若该亲代某基因改变产生的是隐性基因，并将该基因传给后代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现现来③性状的表现是基因和环境条件共同作用的结果，在某环境条件下，改变了的基因可能不会在性状上表现出来④由于密码子的简并性，基因发生改变，控制合成的蛋白质不一定变，性状不一定改变⑤若为亲代父方细胞质的DNA上某个碱基对发生改变，则一般不会传给子代。考点一基因突变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确的是()A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变C．突变只能定向形成新的等位基因D．突变对生物的生存往往是有利的答案A•2．(08广东高考)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．细胞分裂的中期不发生基因突变练习•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（）A.基因分离B.基因重组C.基因突变D.环境刺激•下列不属于基因突变引起的变异是（）A.果蝇的白眼B.血友病C.短腿安康羊D.猫叫综合征练习•若某基因原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为（）A.只相差一个氨基酸，其他顺序不变B.长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变C.长度不变，但顺序改变D.A、B都有可能6、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是（）A.伴性遗传B.常染色体遗传C.基因突变D.基因重组7、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（）A.遗传性状改变B.反密码改变C.遗传信息改变D.遗传规律改变8、生物变异的根本来源是（）A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变9、基因重组发生在（）A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中C．有丝分裂形成子细胞的过程中D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中10、观察肿瘤切片，下列有关其中细胞的叙述中，正确的是（）A.所有细胞经减数分裂增殖B.所有细胞中都可见到基因突变C.所有细胞都能合成蛋白质D.所有细胞中DNA含量都相同11、诱发突变与自然突变相比，正确的是（）A．都是有利的B．都是定向的C．都是隐性突变D．诱发突变率高12、下列关于自然突变的叙述错误的是（）A．自然突变的频率低B．自然突变只产生在个别生物个别基因C．自然突变是不定向的，一般是有害的D．基因突变是变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一13、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化14、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异15、下面叙述的变异现象，可遗传的是A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C．用激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16、基因突变的原因是（）A.染色体上的DNA变成了蛋白质B.染色体上的DNA变成了RNAC.染色体上的DNA减少了或增多了D.染色体上的DNA结构发生了局部改变17．（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D．同胞兄