第四节 生物的变异 一、基因突变和基因重组

第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页第四节生物的变异一、基因突变和基因重组第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页2011学海引航第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页课标定位1.理解基因突变和基因重组的概念及意义。2．掌握基因突变和基因重组的原因。3．了解生物变异的类型、人工诱变在育种中的应用以及基因突变的种类与特点。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页情景导引三位同学在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT”(猫坐在草席上)时，分别抄成了右图中的句子。请将抄写的句子与原句进行比较，看看意思发生了哪些变化。假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？可能对生物体产生什么影响？第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页【我的思考】DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页一、变异的类型不遗传的变异：______的影响造成的。可遗传变异：遗传物质的改变引起的，其来源有________、基因重组、__________三种。二、基因突变1．概念由于DNA分子中发生________的增添、缺失或改变，而引起的__________的改变，就叫做基因突变。2．结果基因突变使一个基因变成它的_________，并且通常会引起一定的表现型的变化。基础知识梳理环境基因突变染色体变异碱基对基因结构等位基因第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页3．意义基因突变是生物变异的_________，为生物进化提供了__________________。4．基因突变的类型自然突变和_________。思考1.DNA分子复制时为什么易发生基因突变？根本来源最初的原材料诱发突变第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页5．基因突变的特点(1)基因突变在生物界中是普遍存在的。(2)基因突变是_______发生的。(3)在自然状态下，一种生物的突变率_____。(4)大多数基因突变对生物体是_______的。(5)基因突变是________。随机很低不定向的有害第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页6．人工诱变在育种上的应用(1)人工诱变的概念指利用______因素或_______因素来处理生物，使生物发生基因突变。(2)优点提高_______，创造变异新类型，培育优良品种。【提示】DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变，从而使遗传信息改变。物理化学突变率第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页三、基因重组1．概念指生物体进行__________的过程中，控制不同性状的基因的___________。2．基因重组的类型(1)随着非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的___________自由组合。(2)随着同源染色体上的非姐妹染色单体的交换，______基因发生变换，__________上的非等位基因重新组合。思考2.在真核生物中，基因突变和基因重组对生物多样性的贡献哪一个更大？为什么？有性生殖重新组合非等位基因等位染色单体第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页3．意义为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物________的重要原因之一。【提示】基因重组。基因重组发生在有性生殖过程中，真核生物中有性生殖比较普遍，而基因突变频率较低。多样性第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页核心要点突破一、对基因突变的理解1．基因突变的发生机理第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页【特别提醒】①体细胞的突变一般不能传给后代，生殖细胞形成时的突变容易传给后代。②基因突变是内因和外因共同作用的结果。③基因突变不改变基因的数量，只改变基因的结构，在光学显微镜下无法看到。④基因突变发生在有丝分裂或减数第一次分裂前的间期。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页2．基因突变的类型(1)显性突变：如a→A，该突变一旦发生，生物体即可表现出该性状。(2)隐性突变：如A→a，突变性状一旦在生物个体中表现即可稳定遗传。3．对基因突变结果的理解(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变①不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页②由于一种氨基酸可由多种密码子决定，因此某些基因突变也不引起生物性状的改变。例如，UUU和UUC都是苯丙氨酸的密码子，当第三个碱基U和C相互替换时，不会改变密码子的功能，因为决定的氨基酸都是苯丙氨酸。③某些突变虽改变了蛋白质中个别位置氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。④隐性突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页(2)基因突变也能引起生物性状的改变①碱基替换时的影响a．会造成密码子的改变，从而改变决定的氨基酸。b．也会使mRNA上的终止密码子提前或延后，从而使肽链缩短或延长。②碱基对增添或缺失时的影响由于密码子的阅读是连续的，由突变部位开始所控制合成的mRNA发生连锁式的改变，除可能导致肽链长度改变外，还会导致肽链中氨基酸序列的改变。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页1．(2010年高考全国卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中()A．花色基因的碱基组成B．花色基因的DNA序列C．细胞的DNA含量D．细胞的RNA含量即时突破第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页解析：选B。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。所以为了确定题干中的推测，最好应检测和比较红花植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页二、基因突变和基因重组的比较类型项目基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，可能出现新的性状不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合发生时间细胞分裂间期DNA分子复制时①减数第一次分裂形成四分体时②减数第一次分裂后期第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页发生原因由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换②随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞意义生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页发生可能突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍适用范围所有生物均可发生进行有性生殖的真核生物联系①都使生物产生可遗传的变异②在长期进化过程中，通过基因突变产生新的基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因③基因突变是基因重组的基础第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页【特别提醒】①基因重组发生在减数分裂过程中，而不存在于有丝分裂过程中。②现代生物技术中的重组DNA技术属于基因重组的范畴。③基因突变是针对某一基因而言，而基因重组是针对一对(交叉互换)或两对及两对以上的基因(自由组合)而言。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页即时突破2．某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次开出一朵白花，且该白花的自交子代全开白花，其原因是()A．基因突变B．基因重组C．基因分离D．环境条件改变第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页解析：选A。此题主要考查生物变异来源的判断。某自花传粉植物连续几代只开红花，说明该植物经过连续自交不出现性状分离，该植株控制花色的基因是纯合的，它偶然开出一朵白花，“白花性状”不会来自于基因重组，因为基因重组只能将生物各种相对性状进行重新组合，而不能产生新基因、新性状。环境条件改变一般不会改变生物的遗传物质，因此一般不会遗传给后代。基因分离是指同源染色体上等位基因的分离，不会产生新性状。题目中的植株出现了从未有过的性状，应该属于基因突变。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页例1经典例题透析类型一基因突变的实质及结果自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变可能是()A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页【解析】考查基因突变和基因控制蛋白质合成的转录和翻译过程。基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，从而引起基因分子结构的改变。突变的基因通过转录还引起信使RNA上密码子改变，密码子在信使RNA上既不间断也不重叠，所以DNA碱基对增添，信使RNA上密码子种类、数目和序列改变，可能引起氨基酸种类数目改变。DNA碱基对改变，只能引起信使RNA上密码子种类改变，不改变密码子的数目，结果可能引起氨基酸种类变化，也可能不引起氨基酸种类变化(因为一种氨基酸有多个密码子)。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页突变基因1是基因中某个碱基对改变，但没有引起信使RNA上密码子代表氨基酸种类发生变化，这是由于一种氨基酸有多个密码子。突变基因2是基因中某个碱基对改变，使信使RNA上苯丙氨酸密码子变成了亮氨酸的密码子。突变基因3是基因中增添了某个碱基对，使信使RNA上从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练上页下页【答案】A【题后反思】由题目获取的信息有：①突变基因1与正常基因控制合成的肽链一样；②突变基因2与正常基因控制合成的肽链长度不变，只有一个氨基酸不同；③突变基因3与正常基因控制合成的肽链相比，苯丙氨酸以后的氨基酸的种类发生变化。解答本题可先明确基因突变的实质及对结果的影响，再逐项分析。第六章遗传和变异基础知识梳理核心要点突破经典例题透析随堂