1、5.1 5.1 基因突變和基因重組基因突變和基因重組2-42-4生物的變異生物的變異（1 1）基因重組及其意義）基因重組及其意義（2 2）基因突變的特征和原因）基因突變的特征和原因（3 3）染色體結構變異和數目變異）染色體結構變異和數目變異（4 4）生物變異在育種上的應用）生物變異在育種上的應用（5 5）轉基因食品的安危）轉基因食品的安危II IIII III III III I;判別正誤：由環境引起的變異是不可以遺傳的。判別正誤：由環境引起的變異是不可以遺傳的。 ;生物可遺傳變異的來源生物可遺傳變異的來源1 1病毒的可遺傳變異的來源：病毒的可遺傳變異的來源：2 2原核生物可遺傳變異的來源：原

2、核生物可遺傳變異的來源：3 3真核生物可遺傳變異的來源真核生物可遺傳變異的來源 進展無性生殖的生物：進展無性生殖的生物： 進展有性生殖的生物：進展有性生殖的生物：基因突變基因突變基因突變基因突變基因突變和染色體變異基因突變和染色體變異基因突變、基因重組和基因突變、基因重組和染色體變異染色體變異;練習練習1 1、引起生物產生可遺傳變異的緣由有基因重組、引起生物產生可遺傳變異的緣由有基因重組、基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀產生的緣基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀產生的緣由中，來源一樣的一組是由中，來源一樣的一組是( () )。野生紅眼果蠅后代偶爾出現了少量白眼類型黃野生紅眼果蠅后代偶

3、爾出現了少量白眼類型黃色圓粒豌豆種植后出現綠色皺粒種類利用番茄與色圓粒豌豆種植后出現綠色皺粒種類利用番茄與馬鈴薯體細胞雜交獲得馬鈴薯體細胞雜交獲得“番茄番茄馬鈴薯用紫外馬鈴薯用紫外線照射紅色細菌的培育液，幾天后出現了一個白色菌線照射紅色細菌的培育液，幾天后出現了一個白色菌落人類的鐮刀型細胞貧血癥落人類的鐮刀型細胞貧血癥 A A B B C C D D答案：答案：C C;一、基因突變1 1、基因突變的實例、基因突變的實例 鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥病因分析：鐮刀型細胞貧血癥病因分析：直接緣由：直接緣由：根本緣由：根本緣由：血紅蛋白的一條多肽鏈上的一個氨基酸由血紅蛋白的一條多

4、肽鏈上的一個氨基酸由正常的谷氨酸變成了纈氨酸。正常的谷氨酸變成了纈氨酸。發生了基因突變，堿基對由發生了基因突變，堿基對由 突變成突變成 。T TA AA AT T;2 2、基因突變的結果、基因突變的結果 回想必修二教材第回想必修二教材第7 7頁技藝訓練的資料：頁技藝訓練的資料：“有有一天，他忽然發現一種本來開白花的花卉，出現了一株一天，他忽然發現一種本來開白花的花卉，出現了一株開紫花的植株。開紫花的植株。這種花是自花受粉的，將這株開紫這種花是自花受粉的，將這株開紫花的植株的種子種下去，惋惜的是在長出的花的植株的種子種下去，惋惜的是在長出的126126株新植株新植株中，卻有株中，卻有4646株是

5、開白花的，株是開白花的， ，請問第一株開，請問第一株開紫花的植株是怎樣產生的？紫花的植株是怎樣產生的？基因突變產生的。基因突變產生的。基因突變的結果是：基因突變的結果是： 產生等位基因，構成相對性狀。產生等位基因，構成相對性狀。;基因突變是指基因突變是指DNA分子中發生分子中發生 而而引起的引起的 的改動。的改動。D增添增添交換交換缺失缺失d1d2d3堿基對的交換、增添和缺失堿基對的交換、增添和缺失基因構造基因構造3 3、基因突變的概念、基因突變的概念基因突變改動了基因的基因突變改動了基因的 陳列順序，但是基因的數量和陳列順序，但是基因的數量和所在位置不變。所在位置不變。堿基堿基;練習練習2、

6、2021年全國新課標卷在白花豌豆種類栽年全國新課標卷在白花豌豆種類栽培園中，偶爾發現了一株開紅花的豌豆植株，推測該培園中，偶爾發現了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現型的出現是花樣基因突變的結果。為了確定紅花表現型的出現是花樣基因突變的結果。為了確定該推測能否正確，應檢測和比較紅花植株與白花植株該推測能否正確，應檢測和比較紅花植株與白花植株中中 。A花樣基因的堿基組成花樣基因的堿基組成 B花樣基因的花樣基因的DNA序列序列C細胞的細胞的DNA含量含量D細胞的細胞的RNA含量含量答案：答案：B B;4 4、基因突變的類型、基因突變的類型(1)(1)顯性突變：顯性突變：aa Aaaa Aa當代表

7、現當代表現(2)(2)隱性突變：隱性突變：AA AaAA Aa當代不表現當代不表現 ; 基因突變可以發生在生物個體發育的任何時基因突變可以發生在生物個體發育的任何時期以及體細胞或生殖細胞周期的任何時期。期以及體細胞或生殖細胞周期的任何時期。5 5、基因突變發生的時期、基因突變發生的時期想一想：基因突變為什么常發生于想一想：基因突變為什么常發生于DNA復制時？復制時？ 在DNA復制時，穩定的雙螺旋首先解開構成單鏈DNA，這時DNA的穩定性會大大下降，極易遭到外界要素干擾使原來的堿基序列發生變化，導致基因發生突變。基因突變常發生在細胞分裂基因突變常發生在細胞分裂DNA復制時即細胞分裂間期。復制時即

8、細胞分裂間期。;練習練習3、判別正誤。、判別正誤。1、基因突變的方向是由環境決議的。、基因突變的方向是由環境決議的。 2、一個基因可以向多個方向突變。、一個基因可以向多個方向突變。 3、細胞分裂的中期不發生基因突變。、細胞分裂的中期不發生基因突變。 4、不同基因突變的概率是一樣的。、不同基因突變的概率是一樣的。 ( )5、由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可、由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可以突變為控制長毛的基因。以突變為控制長毛的基因。 6、基因突變不僅是可逆的，而且大多數突變都是有害、基因突變不僅是可逆的，而且大多數突變都是有害的。的。 ( )7、假設沒有外界要素的影響

9、，基因就不會發生突變、假設沒有外界要素的影響，基因就不會發生突變()。;物理物理生物生物化學化學增添增添交換交換缺失缺失基因基因構造構造;練習練習4、判別正誤。、判別正誤。基因突變一定會引起基因構造的改動，但不一定會引基因突變一定會引起基因構造的改動，但不一定會引起生物性狀的改動。起生物性狀的改動。 基因突變一定是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代。基因突變一定是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代。 密碼子的簡并性：密碼子的簡并性： 1個氨基酸有個氨基酸有 個密碼子，堿基交換前后所對應的氨個密碼子，堿基交換前后所對應的氨基酸基酸 改動。改動。隱性突變：隱性突變： 突變成的隱性基因在雜合子中突變成的隱性

10、基因在雜合子中 表達。表達。多多未發生未發生不不基因突變不改動性狀的緣由基因突變不改動性狀的緣由基因突變的細胞基因突變的細胞 體細胞體細胞生殖細胞生殖細胞普通普通 _ _ 后代，后代，有些可經過有些可經過 _ _ 生殖遺傳給后代生殖遺傳給后代經過經過 _ _ 生殖遺傳給后代生殖遺傳給后代不遺傳不遺傳無性無性有性有性 P125P125;6 6、基因突變對蛋白質構造的影響、基因突變對蛋白質構造的影響;練習練習5、2021年廣東卷改編豌豆的年廣東卷改編豌豆的Y基因和基因和y基因的翻譯基因的翻譯產物分別是產物分別是SGRY蛋白和蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見蛋白，其部分氨基酸序列見以下圖。以下

11、圖。交換交換增添增添據圖可推測，據圖可推測，Y基因突變為基因突變為y基因的緣由是發生了堿基因的緣由是發生了堿基對的基對的 和和 。 號位點插入了號位點插入了 個堿基對。個堿基對。 3 3想一想：想一想：堿基對的交換對蛋白質還能夠產生哪些影響？堿基對的交換對蛋白質還能夠產生哪些影響？假設在基因中部插入或缺失假設在基因中部插入或缺失1 1個堿基對，對蛋白質又將產個堿基對，對蛋白質又將產生什么影響？生什么影響？;小結：基因突變對蛋白質構造的影響小結：基因突變對蛋白質構造的影響基因突變的類型基因突變的類型對蛋白質結構的影響對蛋白質結構的影響1 1個堿基對的替換個堿基對的替換一個氨基酸種類改變一個氨基酸

12、種類改變沒有變化沒有變化肽鏈變短（翻譯提前終止）肽鏈變短（翻譯提前終止）肽鏈變長（翻譯延遲終止）肽鏈變長（翻譯延遲終止）1 1個堿基對的增添個堿基對的增添/ /缺失缺失（非（非3 3整數倍）整數倍）一系列氨基酸種類改變一系列氨基酸種類改變肽鏈長度改變（變長或變短）肽鏈長度改變（變長或變短）;練習練習6、2021年廣東卷改編假設一個基因的中部缺年廣東卷改編假設一個基因的中部缺失了失了1個核苷酸對，不能夠的后果是個核苷酸對，不能夠的后果是 。A沒有蛋白質產物沒有蛋白質產物B翻譯為蛋白質時在缺失位置終止翻譯為蛋白質時在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質添加多個氨基酸所控制合成的蛋白質添加多個氨基酸D翻

13、譯的蛋白質中，缺失部位以后的氨基酸序列發生翻譯的蛋白質中，缺失部位以后的氨基酸序列發生變化變化答案：答案：A A;練習練習7、甲磺酸乙酯、甲磺酸乙酯EMS能使鳥嘌呤能使鳥嘌呤G的的N位置上位置上帶有乙基而成為帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶C配對而與胸腺嘧啶配對而與胸腺嘧啶T配對。育種專家為獲得更多的變異配對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大溶液浸泡，再在大田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答以

14、下問題。株。請回答以下問題。1經過處置后，發現一株某種性狀變異的水稻，其自交經過處置后，發現一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現兩種表現型，闡明這種變異為后代中出現兩種表現型，闡明這種變異為 突變，這最突變，這最能夠是由于發生了堿基對的能夠是由于發生了堿基對的 。2用用EMS浸泡種子是為了浸泡種子是為了 。還可以用什么。還可以用什么措施來到達這一目的？措施來到達這一目的？ 3經經EMS處置后，水稻的某一性狀出現多種變異類型，處置后，水稻的某一性狀出現多種變異類型，闡明這種變異具有闡明這種變異具有 特點。他能從人的身上找特點。他能從人的身上找到證明這一特點的景象嗎？到證明這一特點的景象嗎？4

15、經經EMS處置后，水稻出現高莖的種類，這對其本身是處置后，水稻出現高莖的種類，這對其本身是有利還有有害的？有利還有有害的？顯性顯性交換交換提高突變率提高突變率物理和生物。物理和生物。不定向性不定向性;七、基因突變的特點和意義七、基因突變的特點和意義無論低等生物，還是高等生物都會無論低等生物，還是高等生物都會由于基因突變引起性狀的改動由于基因突變引起性狀的改動基因突變可發生在生物個體發育的基因突變可發生在生物個體發育的任何時期等。任何時期等。小鼠毛色的灰色基因可以突變成黃小鼠毛色的灰色基因可以突變成黃色基因，也可突變成黑色基因。色基因，也可突變成黑色基因。大約大約105-108的生殖細胞中，才會

16、的生殖細胞中，才會有有1個生殖細胞發生突變。個生殖細胞發生突變。以下例子分別表達基因突變有何特點：以下例子分別表達基因突變有何特點：人的色盲、白化病等基因來自基因人的色盲、白化病等基因來自基因突變。突變。不定向性不定向性低頻性低頻性普遍性普遍性隨機性隨機性多害少利性多害少利性隨機發生在任何發育時期的細胞，分裂間期突變率高隨機發生在任何發育時期的細胞，分裂間期突變率高特點特點基因突變的意義基因突變的意義1.1.是是 產生的途徑；產生的途徑；2.2.是是 的根本來源；的根本來源；3.3.是是 的原始資料。的原始資料。新基因新基因生物變異生物變異生物進化生物進化必修二：必修二：P82 P82 最后一

17、段最后一段;完成完成P124 考點一考點一 考題引領考題引領P125 考點一考點一 考向預測考向預測1、考向預測考向預測2;考向預測練考向預測練111以下圖為某高等生物細胞某種分裂的兩個時期的構造方以下圖為某高等生物細胞某種分裂的兩個時期的構造方式圖，式圖，a、b表示染色體片段，表示染色體片段，E、e表示等位基因，以下關表示等位基因，以下關于兩圖表達錯誤的選項是于兩圖表達錯誤的選項是()A圖圖1細胞處在減數第二次分裂中期，此時期沒有遺傳物細胞處在減數第二次分裂中期，此時期沒有遺傳物質的復制質的復制B圖圖1細胞分裂過程中能夠發生了基因重組或基因突變，細胞分裂過程中能夠發生了基因重組或基因突變，圖

18、圖2能夠發生基因重組能夠發生基因重組C同源染色體上等位基因的分別不發生在兩圖所處的分裂同源染色體上等位基因的分別不發生在兩圖所處的分裂時期時期D假設兩圖來源于同一個卵原細胞，且圖假設兩圖來源于同一個卵原細胞，且圖2是卵細胞，那是卵細胞，那么圖么圖1是第一極體是第一極體;易易 錯錯 警警 示示;易易 錯錯 警警 示示;以下圖是孟德爾的以下圖是孟德爾的“兩對相對性狀的雜交實驗的過兩對相對性狀的雜交實驗的過程和結果圖，請問：程和結果圖，請問：1 1實驗過程中能否發生基因突變？實驗過程中能否發生基因突變？2 2能否發生變異？能否發生變異？3 3假設發生變異，那是如何產生的呢？假設發生變異，那是如何產生

19、的呢？;二、基因重組在生物進展在生物進展 過程中過程中, ,控制控制 的的基因的重新組合。基因的重新組合。 概念：概念：實現：實現：途徑途徑1 1：非等位基因自在組合減：非等位基因自在組合減I I后期后期途徑途徑3 3：轉基因：轉基因DNADNA重組技術重組技術途徑途徑2 2：交叉互換四分體時期：交叉互換四分體時期有性生殖有性生殖不同性狀不同性狀;基因的自在組合減基因的自在組合減后期后期: 減數分裂構成配子減數分裂構成配子時，隨著非同源染色體的自在組合，非同源染色體上的時，隨著非同源染色體的自在組合，非同源染色體上的非等位基因也自在組合。非等位基因也自在組合。;交叉互換交叉互換: :減數分裂的

20、四分體時期，位于同源染色體減數分裂的四分體時期，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發生上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換，導致染色單體上的基因重組。交換，導致染色單體上的基因重組。假設交換發生在非同源染色體之間屬于基因重組嗎？假設交換發生在非同源染色體之間屬于基因重組嗎？屬于染色體構造變異屬于染色體構造變異;基因工程基因工程: :目的基因在體外與運載體重組，導入受體目的基因在體外與運載體重組，導入受體細胞內與細胞內基因進展重組。細胞內與細胞內基因進展重組。;思索：基因重組有新的基因產生嗎？有新的性狀產生嗎？思索：基因重組有新的基因產生嗎？有新的性狀產生

21、嗎？基因重組的意義基因重組的意義產生多種多樣的產生多種多樣的_，是構成生物，是構成生物_的重要緣由。的重要緣由。基因重組是生物變異基因重組是生物變異_來源，對生物的來源，對生物的_具有重具有重要意義。要意義。沒有新基因產生；沒有新基因產生；沒有新性狀，但能產生新的基因型沒有新性狀，但能產生新的基因型基因型基因型多樣性多樣性主要主要進化進化留意：留意：受精作用中未進展基因重組；受精作用中未進展基因重組；基因重組只能產生新的基因型和重組性狀，不能產生新基因基因重組只能產生新的基因型和重組性狀，不能產生新基因和新的性狀。和新的性狀。基因重組是生物多樣性的主要緣由。基因重組是生物多樣性的主要緣由。;答案：答案：B B練習練習8 8、以下育種或生理過程中，沒有發生基因重組的、以下育種或生理過程中，沒有發生基因重組的是是 。染色體變異染色體變異;練習練習9、判別正誤、判別正誤1、減數分裂過程中，非等位基因一定進展重組、減數分裂過程中，非等位基因一定進展重組()。2、交叉互換、自在組合、染色體移接、轉基因技術都、交叉互換、自在組合、染色體移接、轉基因