2019-2020学年高中生物第5章第1节基因突变和基因重组课件新人教版必修2.pdf
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1、第1节 基因突变和基因重组 一、基因突变 1.概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基 因结构的改变。 2.实例:镰刀型细胞贫血症。 (1)直接原因:血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成缬氨酸。 3.对后代的影响 (1)基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。 (2)基因突变若发生在体细胞中,一般不能遗传;但有些植物的体 细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。 4.基因突变的原因 (1)外因连一连 (2)内因:DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改 变等。 5.基因突变的主要特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性。 6.基因突变的意义 (1)新基因产生的途径
2、。 (2)生物变异的根本来源。 (3)生物进化的原始材料。 预习反馈 判断正误。 (1)基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因。 ( ) (2)突变基因指导合成的蛋白质的结构一定改变。( ) (3)体细胞中发生的基因突变,一定不能传递给后代。( ) (4)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向。( ) (5)DNA复制时,最容易发生基因突变。( ) (6)基因突变能产生新基因。( ) 二、基因重组 1.概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的 重新组合。 2.发生时期及类型 下图甲、乙为减数第一次分裂不同时期的细胞图像,两者都发生 了基因重组。 (1)发生时间
3、 图甲:四分体时期。 图乙:减数第一次分裂后期。 (2)类型 位于同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交 换,导致染色单体上的基因重组(图甲)。 非同源染色体上的非等位基因自由组合(图乙)。 3.结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。 4.意义:基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重 要意义。 预习反馈 判断正误。 (1)受精过程中可进行基因重组。( ) (2)亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。( ) (3)减数分裂四分体时期,姐妹染色单体的局部交换可导致基因重 组。( ) (4)有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由 组合,导致基因重组。( )
4、(5)高茎豌豆自交后代出现高茎豌豆和矮茎豌豆,这属于基因重组。 ( ) (6)基因重组为生物进化提供了最根本的原材料。( ) (7)基因重组只能产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性 状。( ) 探究点一探究点二 基因突变 问题情景 结合基因突变的概念完善下列图解,并回答下列问题。 探究点一探究点二 1.基因突变的类型有哪些?基因突变是否一定改变生物的性状? 提示:根据不同的标准可以分为不同类型。(1)根据对性状类型的 影响,可将基因突变分为两类,即显性突变,如aA,该突变一旦发 生即可表现相应性状;隐性突变,如Aa,突变性状一旦在生物体 表现出来,即可稳定遗传。(2)根据基因突变的来源
5、,可将基因突变 分为两类,自然突变,即在自然状态下发生的基因突变;诱发突 变,即在人工条件下诱发的基因突变。 基因突变不一定改变生物性状。亲代DNA上某个碱基对发生 改变产生的是一个隐性基因,并将该隐性基因传给子代,子代为杂 合子,则隐性性状不会表现出来。由于密码子具有简并性,有可 能突变前后编码出的氨基酸相同。性状表现是遗传物质和环境 因素共同作用的结果,因而在某些环境条件下,基因改变其对应的 性状可能不会改变。 探究点一探究点二 2.基因突变的随机性和不定向性怎么理解? 提示:(1)基因突变的随机性 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期; 基因突变可以发生在同一生物个体的不同部位; 基
6、因突变可以发生在某一细胞内的不同DNA分子上,可以发生 在某一DNA分子的不同部位。 (2)基因突变的不定向性 一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因, 如基因A可以突变成a1、a2、a3,它们之间也可以相互突变,它们互 称为等位基因。 探究点一探究点二 归纳提升 1.基因突变对蛋白质的影响 探究点一探究点二 2.基因突变类型的判断 (1)确定突变的形式:若只是一个氨基酸发生改变,则一般为碱基 对的替换;若氨基酸序列发生大的变化,则一般为碱基对的增添或 缺失。 (2)确定替换的碱基对:一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序 列判断,若只有一个碱基不同,则该碱基所对应的基因中的碱
7、基即 为替换碱基。 探究点一探究点二 3.基因突变的“一定”和“不一定” (1)基因突变一定会引起基因结构的改变,即基因中碱基排列顺序 的改变。 (2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。 (3)基因突变不一定都产生等位基因。 病毒和原核细胞的基因组结构简单,基因数目少,而且一般是单 个存在的,不存在等位基因。因此,病毒和原核生物基因突变产生 的是一个新基因,而不是等位基因。 (4)基因突变不一定都能遗传给后代。 基因突变如果发生在有丝分裂过程中,一般不遗传,但有些植 物可能通过无性生殖传递给后代。 如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。 探究点一探究点二 典例剖析 下图为人WNK
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