1、-1-第5章 基因突变及其他变异-2-第1节 基因突变和基因重组-3-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 1.举例说明基因突变的特点和原因。2.举例说明基因重组。3.说出基因突变和基因重组的意义。4.列表比较可遗传变异和不可遗传变异、基因突变和基因重组。-4-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 一、基因突变发生的过程及时间分析 基因突变发生于所有生物中,是一种最广泛的可遗传变异
2、的来源,不论病毒、原核生物,还是真核生物,不论进行无性生殖,还是进行有性生殖,只要进行遗传物质复制,就有可能发生基因突变。真核生物的基因突变一般发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期DNA复制的过程中。-5-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 引起基因突变的因素及其作用的大致机理:-6-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 特别提醒体细胞的突变可在当代表现,生殖细
3、胞的突变在当代不表现。体细胞突变可通过无性生殖遗传给后代。显性突变(aA)一旦发生即可表现,但通常不能稳定遗传;隐性突变(Aa)一旦表现即可稳定遗传。-7-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 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,称为基因重组。(1)通常所说的基因重组是指狭义的基因重组,包括自由组合型和交叉互换型两种类型,这两种类型都发生在有性生殖的减数分裂过程中。(2)广义的基因重组还包括人工DNA重组技术(基因工程)和自然条件下的
4、微生物的转化(例如R型肺炎双球菌被S型肺炎双球菌的DNA转化)。(3)基因重组是进行有性生殖的生物产生变异的主要途径。-8-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 2.类型 发生的时期 发生的范围 自由组合型 减后期 非同源染色体上的非等位基因 交叉互换型 减四分体时期 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 基因重组的两种类型可通过图示法加以理解记忆:-9-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITO
5、UXI典例透析 目标导航 一 二 三 三、基因突变和基因重组的区别与联系 基因突变 基因重组 本质 基因分子结构发生改变,产生了新基因,出现了新性状 原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合 原因 在一定的外界或内部因素的作用下,由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变,使基因结构发生改变 减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合 时期 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期 -10-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIAN
6、LITOUXI典例透析 目标导航 一 二 三 基因突变 基因重组 条件 外界条件剧变和内部因素的相互作用 有性生殖 意义 新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原始材料 是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义 应用 通过诱变育种培育新品种 通过杂交育种,使性状重组,可培育优良品种 可能性很小 非常普遍 联系 都使生物产生可遗传的变异;在长期的进化过程中,通过基因突变产生新基因,为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础 -11-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例
7、透析 目标导航 题型一 题型二 题型一基因突变的实质【例1】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 解析: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,叫基因突变,所以要检测是否是基因突变,应该检测DNA的碱基序列是否发生了替换、增添和缺失。答案:B-12-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANL
8、ITOUXI典例透析 目标导航 题型一 题型二 反思领悟基因突变是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。-13-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 题型一 题型二 题型二基因突变与基因重组的比较【例2】基因的随机重组和配子形成过程中的基因突变分别发生在()分裂间期DNA复制过程 有丝分裂形成子细胞的过程 减数第一次分裂 减数第二次分裂前期 配子受精形成合子的过程 A.B.C.D.解析:基因重组只发生在减数第一次分裂时期,包括四分体中非姐妹染色单体的交叉互换和后期非
9、同源染色体的自由组合,而配子形成过程中的基因突变发生在减数第一次分裂前的间期DNA的复制过程中。答案:D-14-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 题型一 题型二 反思领悟基因突变的时间是间期DNA复制时,基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期。-15-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 实验设计 能力展示 探究人工诱变方法及其在育种中的应用 人工诱变是指利用物理的或化学的因素处理
10、生物,使它发生基因突变。2.特点:(1)提高变异频率,使后代性状较快稳定;(2)大幅度改良某些性状;(3)诱发产生的变异有利的不多,必须处理大量实验材料。1.方法 物理方法:辐射诱变、激光诱变化学方法:秋水仙素的处理-16-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 实验设计 能力展示 淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。(提示:生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。)
11、步骤:第一步,将培养好的菌株分为两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照;第二步,制备含淀粉的固体培养基;第三步,把诱变组的菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时用不做处理的菌株接种对照组,相同条件下培养;第四步,比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。-17-第1节 基因突变和基因重组 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 SHIYANSHEJI实验设计 DIANLITOUXI典例透析 目标导航 实验设计 能力展示 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果。答案:由于诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同;由于诱发突变的不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小
