高中生物《第五章 第一節(jié) 基因突變和基因重組》課件2 新人教版必修2

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1、基因突變和基因重組基因突變和基因重組高考精彩回放高考精彩回放1.1.（2011.2011.廣東）廣東）最近，可以抵抗多數(shù)抗生最近，可以抵抗多數(shù)抗生素的素的“超級(jí)細(xì)菌超級(jí)細(xì)菌”引人關(guān)注，這類細(xì)菌含有引人關(guān)注，這類細(xì)菌含有超強(qiáng)耐藥性基因超強(qiáng)耐藥性基因NDM-1NDM-1，該基因編碼金屬，該基因編碼金屬-內(nèi)酰胺酶，此菌耐藥性產(chǎn)生的原因是（多選）內(nèi)酰胺酶，此菌耐藥性產(chǎn)生的原因是（多選）A A、定向突變、定向突變 B B、抗生素濫用、抗生素濫用 C.C.、金屬、金屬-內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活 D D、通過染色體交換從其它細(xì)菌獲得耐藥基、通過染色體交換從其它細(xì)菌獲得耐藥基因因2

2、.2.（2011.2011.江蘇卷）江蘇卷）在有絲分裂和減數(shù)分在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是（多選）裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是（多選） A ADNADNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變改變，導(dǎo)致基因突變B B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組致基因重組C C非同源染色體之間交換一部分片段，非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D D著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異3.3.（20

3、112011年安徽卷）年安徽卷）人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素的放射性同位素131131治療某些甲狀腺疾病，治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的但大劑量的131131對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的聚在細(xì)胞內(nèi)的131131可能直接可能直接A.A.插入插入DNADNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基引起基分子引起插入點(diǎn)后的堿基引起基因突變因突變B.B.替換替換DNADNA分子中的某一堿基引起基因突變分子中的某一堿基引起基因突變C.C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)造成染色體斷裂、

4、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異構(gòu)變異D.D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代給下一代考點(diǎn)分析考點(diǎn)分析2.2.基因突變的特點(diǎn)和意義?；蛲蛔兊奶攸c(diǎn)和意義。1.1.生物變異的類型和基因突變的概念。生物變異的類型和基因突變的概念。3.3.基因重組的概念和意義。基因重組的概念和意義。4.4.基因突變和基因重組在育種中的應(yīng)用?；蛲蛔兒突蛑亟M在育種中的應(yīng)用。不不可可遺傳的變異遺傳的變異遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)環(huán)境條件環(huán)境條件+ +性狀性狀可可遺傳的變異遺傳的變異來源來源基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組基因重組誘因誘因（進(jìn)行有性生進(jìn)行有性生殖的生物才有殖的

5、生物才有）考點(diǎn)一：變異的類型考點(diǎn)一：變異的類型例例1 1. .下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是A.A.割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因而部分改變的第二性征而部分改變的第二性征B.B.果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀C.C.用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實(shí)無子的果實(shí)無子D.D.一株一株紅花紅花豌豆自交，后代部分植株開白花豌豆自交，后代部分植株開白花小結(jié)：小結(jié)：1.1.如果是環(huán)境條件變化，如果是環(huán)境條件變化，遺傳物質(zhì)沒變化遺傳物質(zhì)沒變化而發(fā)生的變

6、異，則是而發(fā)生的變異，則是不可遺傳的變異不可遺傳的變異；如果；如果遺傳遺傳物質(zhì)發(fā)生改變物質(zhì)發(fā)生改變，則是，則是可遺傳的變異可遺傳的變異（包括基因突（包括基因突變、基因重組和染色體變異）。變、基因重組和染色體變異）。 2.2.發(fā)生在發(fā)生在體細(xì)胞體細(xì)胞中的變異，一般中的變異，一般不能不能傳給下傳給下一代，一代，除非進(jìn)行無性生殖除非進(jìn)行無性生殖。1.1.概念概念考點(diǎn)二：基因突變考點(diǎn)二：基因突變由于由于DNADNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失增添、缺失或或替換替換，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。A T C C GT A G G C正?；蛘；駻 A C C G

7、T T G G CA C C GT G G CA T T C C GT A A G G C替換替換缺失缺失增添增添甘氨酸：甘氨酸： GGGGGG賴氨酸：賴氨酸： AAA AAGAAA AAG谷氨酰胺：谷氨酰胺：CAG CAACAG CAA谷氨酸：谷氨酸： GAA GAGGAA GAG絲氨酸：絲氨酸： AGCAGC丙氨酸：丙氨酸： GCAGCA天冬氨酸：天冬氨酸：AAUAAUA處插入堿基對(duì)處插入堿基對(duì)GC B處堿基對(duì)處堿基對(duì)AT替換為替換為GC C處缺失堿基對(duì)處缺失堿基對(duì)AT D處堿基對(duì)處堿基對(duì)GC替換為替換為AT例例2 2（2010.2010.福建）福建）下圖為人下圖為人WNK4WNK4基因部

8、分堿基序基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知知WNK4WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致11691169位賴氨酸變位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是為谷氨酸。該基因發(fā)生的突變是思考：堿基替換、缺失和增添中，誰思考：堿基替換、缺失和增添中，誰的影響最??？的影響最小？2.2.基因突變的原理及結(jié)果基因突變的原理及結(jié)果DNADNADNADNA復(fù)制復(fù)制差錯(cuò)差錯(cuò)堿基對(duì)增添、缺失、改變堿基對(duì)增添、缺失、改變基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變結(jié)果：結(jié)果：產(chǎn)生新產(chǎn)生新的的基因基因A Aa a原基因的原基因的等位基因等

9、位基因3.3.時(shí)間時(shí)間DNADNA復(fù)制時(shí)（復(fù)制時(shí)（主要是有絲分裂間期和減數(shù)第主要是有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期一次分裂間期）4.4.基因突變的類型基因突變的類型自然突變自然突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變5.5.基因突變的意義基因突變的意義是生物變異的是生物變異的根本來源根本來源，為生物進(jìn)化提供了，為生物進(jìn)化提供了最初的原始選擇材料。最初的原始選擇材料。6.6.基因突變的特點(diǎn)：基因突變的特點(diǎn)：普遍性普遍性隨機(jī)性隨機(jī)性時(shí)間上的隨機(jī)時(shí)間上的隨機(jī)( (個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期) )個(gè)體發(fā)育中，基因突變發(fā)生的時(shí)間越個(gè)體發(fā)育中，基因突變發(fā)生的時(shí)間越遲，生物表現(xiàn)突變的部分越少，反之遲，生物表現(xiàn)突變的部

10、分越少，反之亦然。亦然。部位上的隨機(jī)：既可發(fā)生在體細(xì)胞中，部位上的隨機(jī)：既可發(fā)生在體細(xì)胞中，又可發(fā)生在生殖細(xì)胞中。又可發(fā)生在生殖細(xì)胞中。低頻率性低頻率性多害少利性多害少利性不定向性不定向性A Aa a1 1a a2 2有害還是有利處決與生活的環(huán)境。有害還是有利處決與生活的環(huán)境。例例3 3（2010.2010.江蘇）江蘇）育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的一株十分罕見的“一稈雙穗一稈雙穗”植蛛，經(jīng)鑒植蛛，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是敘述正確的是A.A.這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基

11、因引起的引起的B.B.該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純?cè)撟儺愔曜越豢僧a(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體合個(gè)體C.C.觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置斷基因突變發(fā)生的位置D.D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系小結(jié)：小結(jié)：a.a.基因突變基因突變產(chǎn)生新的等位基因產(chǎn)生新的等位基因，改，改變表現(xiàn)型，但變表現(xiàn)型，但未改變基因的數(shù)量和位置未改變基因的數(shù)量和位置。 b.b.基因突變基因突變顯微鏡下看不到顯微鏡下看不到。7.7.實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血病實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血病GAACTTDN

12、ARNA氨基酸氨基酸蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)正常正常異常異常GTACAT突變突變GAA谷氨酸谷氨酸GUA纈氨酸纈氨酸突變發(fā)生于非編碼區(qū)或真核基因的突變發(fā)生于非編碼區(qū)或真核基因的內(nèi)含子內(nèi)。內(nèi)含子內(nèi)。改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸同一種氨基酸。若基因突變?yōu)殡[性突變，如若基因突變?yōu)殡[性突變，如AAAA中其中其中一個(gè)中一個(gè)AaAa。思考：思考：什么樣的基因突變不引起生物性什么樣的基因突變不引起生物性狀的改變？狀的改變？考點(diǎn)三：基因重組考點(diǎn)三：基因重組1.1.概念：概念：指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合不同性狀

13、的基因的重新組合。2.2.類型類型：（通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的）通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的）非同源染色體上非等位基因的非同源染色體上非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上非姐妹染色單體的同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換交叉互換重組重組DNADNA技術(shù)技術(shù)3.3.意義意義為生物的變異提供了極其豐富的來源是形為生物的變異提供了極其豐富的來源是形成生物多樣性的重要原因之一對(duì)生物進(jìn)化成生物多樣性的重要原因之一對(duì)生物進(jìn)化具有十分重要的意義具有十分重要的意義（可以發(fā)生在不同種生物之間，定向改變（可以發(fā)生在不同種生物之間，定向改變生物的性狀。）生物的性狀。）基因突變基因突變基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)發(fā)生發(fā)生時(shí)

14、間時(shí)間原因原因育種育種意義意義基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因。變，產(chǎn)生了新基因。不同基因的重新組合，產(chǎn)不同基因的重新組合，產(chǎn)生新基因型，使性狀重新生新基因型，使性狀重新組合組合主要在有絲分裂間期和主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期在減數(shù)第一次分裂在減數(shù)第一次分裂外界理化因素或自身生外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的理因素引起的堿基對(duì)的增添、缺失、改變。增添、缺失、改變。同源染色體的非姐妹染色同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，以及非單體間交叉互換，以及非同源染色體上的非等位基同源染色體上的非等位基因的自由組合。因的自由組合。 通過誘變育種可培育通過誘變育種可培育新品種。新品種。通過雜交育種可培育出通過雜交育種可培育出新的優(yōu)良品種。新的優(yōu)良品種。