第22讲 基因突变和基因重组
高二生物知识点：基因突变和基因重组
高二生物知识点：基因突变和基因重组你还在为高中生物学习而苦恼吗？别担心，看了高二生物知识点：基因突变和基因重组以后你会有很大的收获：高二生物知识点：基因突变和基因重组名词：1、基因突变：是指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。
2、基因重组：是指控制不同性状的基因的重新组合。
3、自然突变：有些突变是自然发生的，这叫～。
4、诱发突变(人工诱变)：有些突变是在人为条件下产生的，这叫～。
是指利用物理的、化学的因素来处理生物，使它发生基因突变。
5、不遗传的变异：环境因素引起的变异,遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。
6、可遗传的变异：遗传物质所引起的变异。
包括：基因突变、基因重组、染色体变异。
语句：1、基因突变①类型：包括自然突变和诱发突变②特点：普遍性;随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。
突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
);突变率低;多数有害;不定向性(一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
)。
③意义：它是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。
④原因：在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。
这种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物性状的改变。
⑤实例：a、人类镰刀型贫血病的形成：控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。
b、正常山羊有时生下短腿安康羊、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。
)。
⑥引起基因突变的因素：a、物理因素：主要是各种射线。
b、化学因素：主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。
c、生物因素：主要是某些寄生在细胞内的病毒。
基因突变和基因重组 课件
一、基因突变
4．易诱发基因突变的因素可分为三类：物理因素、化学因素、 生物因素。
5．基因突变的特点：普遍性 、随机性、不定向性、 低频性 和 多害少利性。
6．基因突变的意义：是新基因 产生的途径，是生物变异的根本来 源，为生物进化提供 原始材料 。
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。 2．类型： 自由组合型 、 交叉互换型 。 3．意义：基因重组能产生多样化的基因组合的子代，是 ___生__物__变__异____的重要来源之一，对 生物的进化 具有重要意义。
方法规律：如何判断基因突变是显性突变还是隐性突变 我们可以选择突变体与其他已知基因型的未突变体杂交，通过 观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以 利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变 的判定。
基因重组 [问题探究]
如图为基因型为 AaBb 的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答：
图1
图2
(1)图 1 细胞处于什么时期？图中形成 B、b 现象的原因是什么？ (2)图 2 细胞的名称是什么？图中形成 B、b 现象的原因可能是什 么？ (3)若该动物的基因型为 AaBB，则产生图 2 现象的原因又是什 么？ 提示：(1)有丝分裂后期；基因突变。 (2)次级精母细胞或极体；基因突变或基因重组(交叉互换)。 (3)基因突变。
特别提醒： (1)长期的进化已使多数生物对环境表现出了很好的适应性，而 基因突变往往会改变这种适应性而表现为有害。 (2)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖 细胞在进行减数分裂时对外界环境更加敏感。
3．基因突变不一定改变生物体性状的原因 (1)密码子的简并性：若发生基因突变后引起信使 RNA 上的密码 子改变，但由于一种氨基酸对应多个密码子，若该改变了的密码子 与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。 (2)隐性突变：若基因突变产生的是隐性基因，如 AA 个体其中 一个 A→a，此时个体基因型为 Aa，性状不发生改变。 (3)发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部分。
浅析基因突变和基因重组
浅析基因突变和基因重组一、如何区分基因突变与基因重组基因突变和基因重组都能引起遗传性状的改变，为生物变异提供了极为丰富的原材料，在生物的进化中具有重要的作用和意义。
但它们却存在着本质区别，主要体现在以下三个方面：①时期不同：基因重组主要发生在减数第一次分裂过程中（通过基因工程定向改造生物性状也属于基因重组引起的生物变异），是通过有性生殖的过程实现的；基因突变发生在细胞分裂间期DNA复制时，既可发生在体细胞中（一般不能遗传），也可发生在生殖细胞中（可以遗传）。
②原因不同：基因重组是由控制不同性状的基因随非同源染色体的自由组合（即随机重组）或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换（即交换重组）而引起的；基因突变是由于复制过程中，染色体上的DNA分子受到物理因素（如激光）、化学因素（如亚硝酸）或生物因素（如病毒）的作用而使基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部改变，从而改变了遗传信息，包括自然突变和人工诱变。
③结果不同：基因重组没有新基因的产生，只是原有基因重新组合，产生了新的基因型，从而使性状进行了重新组合；基因突变的基因结构发生了改变，产生了新基因。
二、基因突变一定会引起生物性状的改变吗众所周知，生物的性状是受基因控制的，但基因突变不一定引起生物性状的改变，如以下7种情形：1、改变的碱基位于基因的内含子中。
一般情况下，内含乎是没有功能的，它不是mRNA的一部分，不能编码蛋白质，内含子的突变不直接影响蛋白质的功能。
此种情形，一般不会引起生物性状的改变。
2、突变发生在无调节功能的非编码区中。
基因的非编码区对基因的表达起着重要的调节作用，决定着基因是否表达为蛋白质，在这些片段发生基因突变，如果不影响其调控功能的发挥，蛋白质仍然正常合成，就不会改变生物的性状。
3、同义突变。
由于密码子具有简并性，因此，单个碱基置换可能只改变mRNA上的特定密码子，但不影响它所编码的氨基酸，一般也不会引起生物性状的改变。
基因突变和基因重组知识点
基因突变和基因重组知识点基因突变和基因重组是生物学中重要的概念和研究方向。
基因突变是指DNA序列发生变化，而基因重组是指DNA片段在染色体上的重新组合。
本文将分别介绍基因突变和基因重组的概念、机制以及在生物学研究和应用中的重要性。
一、基因突变基因突变是指DNA序列发生变化，包括点突变、插入突变和缺失突变等。
点突变是指单个核苷酸的改变，包括错义突变、无义突变和同义突变。
错义突变导致氨基酸序列的改变，可能会影响蛋白质的功能；无义突变导致氨基酸序列的提前终止，导致蛋白质缺失；同义突变则不改变氨基酸序列。
插入突变是指在DNA序列中插入额外的核苷酸，导致序列的改变；缺失突变是指DNA序列中丢失了一段核苷酸，导致序列的缺失。
基因突变可以通过多种方式引起，包括自然突变、诱变剂诱导突变以及人工基因编辑技术等。
自然突变是指在自然环境中发生的突变事件，可以是正常的生物进化过程中产生的；诱变剂诱导突变是指通过化学物质或辐射等外部因素诱导DNA序列的突变；人工基因编辑技术包括CRISPR/Cas9等工具，可以精确地对DNA序列进行编辑。
基因突变在生物学研究中起着重要的作用。
通过研究基因突变，可以揭示基因与表型之间的关系，帮助理解遗传疾病的发生机制。
此外，基因突变也是进化过程中的重要驱动力，通过基因突变的积累和选择，物种可以适应环境的变化。
二、基因重组基因重组是指DNA片段在染色体上的重新组合，包括同源重组和非同源重组。
同源重组是指来自同一染色体的两个DNA片段之间的重组，可以促进基因的重组和遗传多样性的产生；非同源重组是指来自不同染色体的DNA片段之间的重组，可以导致染色体的结构变化。
基因重组的机制包括交叉互换和非同源重组。
交叉互换是指同源染色体间的互换DNA片段，通过交叉互换，不同染色体上的基因片段可以重新组合，增加基因的多样性。
非同源重组是指来自不同染色体的DNA片段之间的重组，可以导致染色体的结构变化，例如染色体间的倒位、插入和删除等。
基因突变和基因重组(公开课)
基因突变和基因重组(公开课)基因突变和基因重组(公开课)导言欢迎大家来到今天的公开课，今天我们将探索基因突变和基因重组这两个与遗传相关的重要概念。
基因突变和基因重组是遗传领域的基础知识，对于理解生物体的遗传特性以及进化过程具有重要意义。
一、基因突变1.1 什么是基因突变？基因突变是指在DNA序列中产生的变异，它是生物进化和遗传多样性的重要来源。
基因突变可以导致个体的遗传特征发生变化，从而对进化产生影响。
1.2 基因突变的类型基因突变可以分为多种类型，包括点突变、插入突变、缺失突变等等。
其中，点突变是最为常见的一种突变类型，它指的是DNA 中一个碱基被另一种碱基替代。
1.3 基因突变的影响基因突变可能导致蛋白质结构和功能的改变，从而对生物体的表型产生影响。
有些突变可能对生物体有害，导致疾病的发生，而有些突变则可能对生物体有益，增加其适应环境的能力。
二、基因重组2.1 什么是基因重组？基因重组是指两个不同的DNA序列之间的互相交换和重组，它是生物体在繁殖过程中产生遗传多样性的重要机制。
2.2 基因重组的方式基因重组可以通过几种不同的方式实现，包括交叉互换、杂交等等。
其中，交叉互换是最为常见的基因重组方式，它指的是染色体上的两段DNA序列之间的交换。
2.3 基因重组的意义基因重组可以增加生物体的遗传多样性，从而增强其适应环境的能力。
基因重组还可以促进基因的再组合，产生新的基因型和表型，对生物的进化和适应具有重要意义。
三、基因突变与基因重组的区别基因突变和基因重组虽然都是与遗传相关的概念，但它们之间有一些重要的区别。
基因突变通常指的是一种单个DNA序列发生的变异，而基因重组则是指不同的DNA序列之间的交换和重组。
基因突变更多地与个体的突变和进化相关，而基因重组则更多地与种群的进化和适应相关。
基因突变和基因重组是生物进化和遗传多样性的重要驱动力。
通过了解基因突变和基因重组的机制和意义，我们可以更好地理解生物体的遗传特性和进化过程。
基因突变和基因重组ppt课件
思 考 基因重组能否产生新的基因？
基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型 和重组性状，不能产生新基因与新性状。
总结基因突变与基因重组
结果 类型 时间
基因突变
产生新基因 碱基的
替换、增添、缺失
细胞分裂间期(主要)
基因重组
产生新基因型 基因的交叉互换 基因的自由组合
MⅠ前期、MⅠ后期
意义
变异的根本来源 进化的原始材料
杂交水稻之父 ·袁隆平
从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻， 到1975年，他研究出来的新品种就已经在全 国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年 内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的 大米可以多养活6000万人。
概 念 在生物进行 有性生殖 的过程中，控制不同性
状的基因的 重新组合 。
思考
为什么这种变异性状不能遗传给子代？
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有 改变。
什么是生物变异？ 亲代与子代、子代与子代个体之间的性状的差异性
表现型 = 基因型 + 环境
生物变异
不可遗传的变异
（环境引起，不改变遗传物质）
基因突变 可遗传的变异 基因重组 （改变遗传物质） 染色体变异
▲注意：基因中碱基序列不发生改变，有时候也可通过表观遗传影响下一代。
① 在适宜条件下，能够无限增殖。 ② 形态结构发生显著变化。
癌细胞的扫描电镜照片
③ 细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细 胞之间的黏着性显著降低，容易在机 体内分散和转移。
人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：
原癌基因
抑癌基因
表达的蛋白质是细胞正常 的生长和增殖所必需的。
表达的蛋白质能抑制细胞的生长 和增殖，或者促进细胞凋亡。
第22讲 基因突变和基因重组
a.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大； 糖类、蛋白质等营养物质含量增高. b.但发育延迟，结实率低。 c、多倍体在三植倍物体香中蕉广泛四存倍体在马，铃薯而在六动倍物体普中通极小麦少见.
第22讲 基因突变和基因重组
(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异 中的最根本来源——基因突变；
(4)若题目中有“××分裂××时期”提示，如减Ⅰ前期造成的 则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。
7、基因突变和基因重组的比较
原理
结果
特点
发生时 适用范围 期
碱基对的增 产生新 1普遍性 DNA复 所有生物
什么叫“生物的变异”？ 是指亲子间和子代个体间的差异。
变异能否遗传？是否所有的变异都能遗传给后代？
如：经常锻炼肌肉发达
变 异
不遗传的变异：由 没改环变境不，同不引能起遗，传遗给传后物代。质
的
类 型
可遗传的变异：遗传物质发生改变
基因突变
三个来源 基因重组
染色体变异
一、基因突变 （光镜下不可见）
１、 实例：镰刀型细胞贫血症
小 增添或缺失位置增加或缺失一
个氨基酸对应的序列
思考：DNA碱基对的改变一定会引起生物性状改变吗？ 不一定
4、基因突变改变生物性状的成因 (1)基因突变可能引发肽链不能合成； (2)肽链延长(终止密码子推后出现)； (3)肽链缩短(终止密码子提前出现)； (4)肽链中氨基酸种类改变； 以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。
5 、类型
(1)、减数第一次分裂的后期非同源染色体上的非等位基因自由组合
基因突变和基因重组
基因突变和基因重组基因突变是指遗传信息中的突发性的改变，它可以产生新的遗传信息，并在后代中得以保留。
基因突变可以发生在DNA序列的单个碱基或多个碱基上，导致遗传物质的改变，进而产生新的基因型和表型。
基因突变可以分为点突变和染色体突变两大类。
点突变是指基因序列中的碱基替换、插入或缺失，导致DNA序列的改变。
点突变包括错义突变、无义突变和同义突变等。
错义突变是指一个氨基酸被另一个氨基酸所取代，导致蛋白质的结构和功能发生改变。
无义突变是指在编码DNA序列中出现终止密码子，导致蛋白质的产生过程过早结束，从而产生缺陷蛋白质或完全失去蛋白质功能。
同义突变是指对蛋白质编码区中的一些核苷酸进行替换，但不影响氨基酸的导致的改变。
这种突变不会改变蛋白质的氨基酸组成和功能。
染色体突变是基因序列中大片的DNA序列发生改变，包括染色体缺失、重复、倒位和易位等。
例如，染色体重复会导致染色体上的一部分序列出现多次，这可能导致有害突变的积累。
染色体易位是指染色体上的一部分与另一个染色体上的一部分进行交换，可能导致致命的突变。
基因重组是指DNA序列的片段重新排序和重组的过程。
基因重组主要发生在有交换互補性的DNA分子之间。
基因重组可以是同源重组或非同源重组。
同源重组是指在染色体上的相同区域发生的DNA片段的交换。
这种重组有助于基因的修复和多样性的产生。
非同源重组是指不同染色体上或不同基因之间的DNA片段发生交换，这种重组一般不利于基因的保存和多样性的产生。
基因突变和基因重组是生物进化的重要机制。
基因突变为生物种群提供了遗传多样性基础，是物种适应环境变化和进化的重要驱动力。
一些有利的突变可以提高生物的适应性并传递给下一代。
基因重组则可以产生新的遗传组合，增加生物多样性，提高种群的适应性。
此外，基因突变和基因重组在遗传工程和生物技术中也有广泛的应用。
科学家可以通过基因突变和基因重组技术来改变生物的性状和功能，用于农业和医学等领域。
例如，转基因技术就是通过基因重组将植物或动物的基因导入到其他物种中，使其具有新的性状或功能，以增加农作物的产量或改善人类的健康。
高考生物一轮复习第七单元第22讲基因突变和基因重组讲义含解析必修2
第22讲基因突变和基因重组[考纲明细] 1.基因突变的特征和原因(Ⅱ) 2.基因重组及其意义(Ⅱ)课前自主检测判断正误并找到课本原话1．镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是在组成血红蛋白分子的多肽链上，发生了氨基酸的替换。
(P80—正文)(×)2．基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，若发生在体细胞中，一般不能遗传。
(P81—正文)(√)3．紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。
(P81—正文)(√)4．亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基，某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。
(P81—正文)(√)5．基因突变的随机性表现在无论是低等生物，还是高等动、植物都可以发生基因突变。
(P82—正文)(×)6．基因突变的不定向性表现为一个基因可以向不同方向突变，产生一个以上不同基因。
(P82—正文)(×)7．基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。
(P82—正文)(√)8．基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化也具有重要的意义。
(P83—正文)(√) 9．同源染色体上的等位基因发生交叉互换，导致染色单体上的基因重组。
(P83—正文)(√)10．同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新的基因组合机会多。
(P84—基础题)(√)11．由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的能够遗传给后代的变异属于可遗传变异。
(P95—本章小结)(√)(2015·海南高考)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( )A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案 B解析基因突变具有不定向性，A正确；物理因素如X射线等可提高突变率，B错误；基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变，C、D正确。
高中生物基因突变和基因重组知识点归纳
高中生物基因突变和基因重组知识点归纳高中生物基因突变和基因重组知识点归纳基因突变是指DNA序列中的改变，它是生物遗传变异的基础。
而基因重组则是指DNA分子之间的片段重新组合，从而形成新的基因组合。
这两个概念都是遗传学中非常重要的内容，下面我们将对其进行归纳总结。
基因突变的类型：1. 点突变：指的是DNA序列中某个碱基的改变，包括替换、插入和缺失三种情况。
替换突变是指一个碱基被另一个取代，插入突变是指一个新的碱基被插入到DNA序列中，缺失突变则是指一个或多个碱基从DNA序列中缺失。
2. 突变的原因：突变可以由内源性因素例如DNA复制错误、DNA修复错误等导致，也可以由外源性因素例如辐射、化学物质等引起。
基因突变的影响：1. 突变对蛋白质的编码能力有影响：点突变可能导致密码子改变，进而改变蛋白质的氨基酸序列，影响蛋白质的结构和功能。
2. 突变对性状的影响：突变可能导致基因表达的变化，从而影响性状的表现。
3. 突变对个体适应性的影响：突变在自然选择中起到了重要的作用，有利突变可能被保存下来，还有部分突变可能导致疾病的发生。
基因重组的类型：1. 交互重组：指两条染色体的非姐妹染色单体之间的相互交换，促使等位基因的组合发生改变。
2. 合成重组：指两条染色单体互相连续段的重组，形成新的染色体组合。
3. 基因转座：指基因从一个位点转移到另一个非同源位点的过程。
它可以导致基因组结构的改变。
基因重组的影响：1. 产生新的基因组合：基因重组可以导致新的基因组合出现，使得个体对环境的适应能力增强。
2. 基因重组还是突变：基因重组不一定导致新的基因出现，有时只是导致现有基因的重新组合。
因此，基因重组和突变是两个不同的概念。
基因突变和基因重组对生物进化的影响：1. 生物进化是指物种在长期演化过程中，适应环境变化而产生的遗传变异和适应性改变。
基因突变和基因重组是遗传变异的重要来源，它们为生物进化提供了遗传学基础。
2. 突变和重组的存在使得物种能够积累适应新环境的遗传变异，并导致物种的多样性。
人教(2019)生物高考复习：第22讲 基因突变和基因重组
第22讲 基因突变和基因重组
课标考情——知考向
核心素养——提考能
1．概述碱基的替换、插入或缺失
基因突变、基因重组改变
生命
会引发基因中碱基序列的改变
生物的性状，建立起进化
课 2．阐明进行有性生殖的生物在减 观念 与适应的观点
标 数分裂过程中，染色体所发生的
要 求
自由组合和交叉互换，会导致控
3．热图导析：据图分析基因突变的机理
(1)①②③分别表示引起基因突变的什么因素？ __________________________________________________。 (2)④⑤⑥分别表示什么类型的基因突变？ __________________________________________________。 (3)为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？ __________________________________________________。 (4)基因突变一定产生等位基因吗？为什么？ __________________________________________________。
持“常绿”。下列叙述正确的是
()
注：序列中的字母是氨基酸缩写，序列上方的数字表示该氨基酸在 序列中的位置，①、②、③表示发生突变的位点。
A．位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失 B．位点③的突变导致了该蛋白的功能减弱 C．黑暗条件下突变型豌豆子叶的叶绿素含量维持不变 D．Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失 【答案】B
(3)提示：不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中 (减数分裂时)，在四分体时期，会有一定数量的同源染色体的非姐妹染 色单体发生交叉互换
基因突变和基因重组 课件
A．该动物是雄性的 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1 与 2 的片段交换，属于基因重组 D．丙细胞不能发生基因重组 解析：甲中同源染色体分离时，细胞质均等分裂，故
为雄性初级精母细胞；乙图是有丝分裂后期图，丙图处于
减数第二次分裂后期，都不可能发生基因重组。
答案：B
姐妹染色单体含有等位基因的原因分析 基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有 等位基因(如图)。在确定变异类型时，可根 据题意来确定，方法如下： (1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵 等)，则只能是基因突变造成的；
3．基因突变对生物性状的影响
(1)若突变产生的是显性基因，如 bb 个体中，其中一 个 b→B，此时个体基因型为 Bb，突变性状即可表现。
(2)基因突变不一定改变生物的性状。 ①密码子的简并性，发生基因突变会引起信使 RNA 上的密码子改变，但由于一种氨基酸可能对应多个密码 子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基 酸，此时突变基因控制的性状不改变。
答案：B
基因突变的类型和影响
要点二 基因重组及其与基因突变的比较
1．请判断下列两种现象产生的原因是否属于基因重 组并分析原因。
(1)高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎豌豆。 (2)黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆和绿皱 豌豆。
2．下图是基因型为 Aa 的个体不同分裂时期的图像， 请根据图像判定每个细胞发生的变异类型？
归纳提升 1．基因重组的图解分析
2．基因突变和基因重组的比较
项目
基因突变
基因重组
发生 时间
有丝分裂间期、 减数第一次分裂 前的间期
减数第一次分裂
在一定外界或内
部因素作用下，
发生 原因
基因突变和基因重组(公开课)
基因突变和基因重组(公开课)什么是基因突变？基因突变是指生物体遗传物质中的基因发生的变异。
基因是指控制生物体遗传特征的单位，它们位于染色体上。
基因突变是指在基因序列中发生的改变，包括点突变和插入/缺失突变。
点突变点突变是指基因序列中的一个碱基被替换为另一个碱基。
这种变异可能会导致基因的功能发生变化，从而影响生物体的特征。
点突变可分为三类：错义突变、无义突变和无效突变。
错义突变：一个氨基酸被替换为另一个氨基酸，从而改变了蛋白质的氨基酸序列。
无义突变：一个氨基酸被替换为编码终止突变的密码子，从而导致蛋白质的提前终止。
无效突变：某个密码子被替换为另一个密码子，但不会改变蛋白质的氨基酸序列。
插入/缺失突变插入/缺失突变是指基因序列中的一个或多个碱基被插入或删除。
这种变异会改变基因的长度，进而影响蛋白质的合成。
插入/缺失突变可能导致错义突变、移码突变和无意义突变。
错义突变：由于插入/缺失突变引起的碱基序列改变，导致蛋白质的氨基酸序列发生改变。
移码突变：插入/缺失突变导致的碱基序列改变会使读取框架发生错位，进而改变蛋白质的合成。
无意义突变：插入/缺失突变导致蛋白质提前终止。
基因重组基因重组是指生物体中的基因片段在染色体上的重新组合。
在有性生殖中，基因重组是通过染色体的互换和重组来实现的。
这种重组过程称为留合作用。
基因重组是生物体进化和基因多样性的重要机制。
通过基因重组，不同的基因片段可以重新组合，从而产生新的组合和变异，进一步扩大基因池，增加生物体适应环境变化的能力。
基因重组的重要意义在于促进基因的多样性和适应能力，从而推动物种的进化。
通过基因重组，新的基因组合可以产生新的特征和优势，有助于物种在环境中的生存和繁衍。
基因重组不仅发生在自然界中，也可以通过人工手段实现。
基因工程技术利用重组基因的原理，将不同物种的基因片段组合到一起，产生具有特定功能的转基因生物体，用于提高农作物产量、改善人类健康等方面。
，基因突变和基因重组是生物体基因组的重要特征和机制。
生物基因重组和基因突变的知识点
生物基因重组和基因突变的知识点
生物基因重组和基因突变是两个重要的遗传学概念。
1. 生物基因重组：生物基因重组是指在生物体细胞或生殖细胞发生基因的排列组合变化，从而产生新的基因组合。
生物基因重组主要发生于两种情况下：一是在生殖细胞中的染色体重组，即交叉互换，在染色体的交换过程中发生了某些基因的重组；二是由于不同个体的生殖细胞的结合，产生了新的基因组合。
生物基因重组是生物进化和遗传多样性的重要驱动力。
2. 基因突变：基因突变是指基因序列发生了突然的、可遗传的改变。
基因突变可以是染色体水平上的变化，也可以是基因序列水平上的变化。
在染色体水平上，基因突变可以包括染色体缺失、染色体重复、染色体倒位等；在基因序列水平上，基因突变可以包括碱基替代、插入和删除等。
基因突变可以导致基因功能的改变，进而影响个体的性状和遗传变异。
总结来说，生物基因重组和基因突变是基因组中常见的变化形式。
生物基因重组通过基因的排列组合变化产生新的基因组合，推动生物的进化和遗传多样性的形成。
基因突变是指基因序列发生突变，可以导致基因功能的改变，从而影响个体的性状和遗传变异。
《基因突变和基因重组》 讲义
《基因突变和基因重组》讲义一、基因是什么要理解基因突变和基因重组，咱们得先知道基因到底是啥。
简单来说，基因就像是生命的密码，它存在于我们身体里每个细胞的细胞核中。
基因是由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。
脱氧核苷酸又由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。
基因控制着我们的各种特征，比如说眼睛的颜色、头发的卷直、身高等等。
不同的基因组合决定了每个人的独特性。
二、基因突变1、基因突变的定义基因突变，就是基因在结构上发生了碱基对组成或排列顺序的改变。
这就好像原本正确的密码突然出错了。
2、基因突变的原因基因突变的原因有很多。
首先，自发突变可能是由于细胞在分裂过程中，DNA 复制偶尔出现了差错。
其次，外界因素也能诱发基因突变。
比如，强烈的紫外线照射、化学物质（像香烟中的尼古丁）、病毒感染等等。
3、基因突变的特点基因突变具有普遍性，在生物界中普遍存在。
它还具有随机性，可能发生在生物个体发育的任何时期和任何细胞中。
此外，基因突变的频率通常很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的。
4、基因突变的影响基因突变可能会导致生物体的性状发生改变。
有的改变可能是细微的，对生物体的影响不大；但有的可能是重大的，会导致疾病甚至死亡。
不过，在极少数情况下，基因突变也可能带来有益的变化，比如让生物更适应环境。
5、基因突变与疾病许多疾病都与基因突变有关。
比如，镰状细胞贫血就是由于基因突变导致血红蛋白的结构异常，从而影响了红细胞的功能。
还有一些癌症也是由于基因突变使得细胞失去了正常的调控，疯狂生长和分裂。
三、基因重组1、基因重组的定义基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
2、基因重组的类型基因重组主要有两种类型。
一种是减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；另一种是减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、基因重组的意义基因重组能够产生多样化的基因组合，为生物进化提供了丰富的原材料。
基因突变和基因重组课件
• 二、基因突变类型的探究
• 1．基因突变的类型
• 基因突变可分为显性突变和隐性突变。
• (1)显性突变是指由隐性基因突变成显性基因(a→A)。该突 变一旦发生，突变体即可表现出新突变性状。
• (2)隐性突变是指由显性基因突变成隐性基因(A→a)。在第 一代突变体中突变性状一般不能表现，只有当隐性基因纯 合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即 可稳定遗传。
• 3．基因突变的意义
• (1)基因突变是新基因产生的途径；
• (2)基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始 材料。
• 知识贴士
• 1．虽然基因突变是不定向的，但是其结果是产生了等位 基因。也就是说，基因突变是朝着其等位基因的方向进行 突变。
• 2．基因突变一定导致所携带的遗传信息改变，但性状不 一定改变。
• B．减数分裂过程中，同源染色体的姐妹染色单体之间的 局部交换可导致基因重组
• C．减数分裂过程中，非同源染色体上的基因自由组合可 导致基因重组
• D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则 不能
• [解析] 本题主要考查了基因重组的类型及发生时期，分 析如下：
• 一、基因突变对蛋白质与性状的影响 • 1．基因突变对蛋白质的影响
白分子的一个谷氨酸被替 换成了缬氨酸，从而引起 蛋白质结构的改变。
(3)根本原因：由于===T==碱基对被替换成了===A==碱基对。
A
T
(4)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的一种遗传病，是由于基因
结构发生改变而产生的。
2．基因突变发生的时期
基因突变一般发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。这两个时
知识点2 基因突变的原因和特点
基因突变和基因重组 课件
二、基因突变的原因、特点、意义
1.原因
外因 内因
物理因素：如 紫外线、X射线 等 化学因素 ：如亚硝酸、碱基类似物等 生物因素：某些病毒等
DNA分子复制偶尔发生错误 DNA的碱基组成发生改变等
普遍性：在生物界中普遍存在
随机性：可以发生在个体发育的任何时期和部位
不定向性：可产生一个以上的_等__位__基__因___ 2.特点 低频性：突变频率很低
基因突变和基因重组
1.镰刀型细胞贫血症 (1)致病机理
一、基因突变的实例
溶血性
正常
异常
①直接原因：谷氨酸――――替―――――――――换――――――――为―――→ 缬氨酸 。
②根本原因：基因中碱基对==AT===――――替―――――――――换――――――――为―――→==AT===。 (2)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的 一个碱基对 改 变 而 产 生 的 一种遗传病。 2.基因突变的概念：DNA分子中发生 碱基对的替换，、而增引添起和的缺基失因结构 的改变。
例4人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上，目前该病有20
多种类型，这表明基因突变具有
A.可逆性 C.普遍性
B.不定向√性
D.稀有性
解析 由题意可知，控制人类血管性假血友病的基因有20多种类型，
说明基因突变具有不定向性，该位点上的基因产生了多个等位基因。
三、基因重组 1.概念 基因重组是指在生物体进行 有性生殖的过程中控，制不同性状的 基 因 的 重
A.控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会引起贫血症 B.②过程是以α链为模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完
成的
√C.转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU
基因突变和基因重组课件
一、基因突变 发生原因
① 内因（自发突变） DNA复制时，碱基配对偶尔发生错误
② 外因 （诱发突变）
物理因素 化学因素
紫外线、X射线等辐射 亚硝酸盐、碱基类似物等
损伤DNA 改变核酸的碱基
生物因素
某些病毒
改变宿主的DNA
一、基因突变
分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞 癌变?
基因是什么 ? 基因如何起作用 ?
遗传
子代与亲代在形态、 结构、生理等方面
相似的现象
变异
子代与亲代之间、同 一物种之间一般都或 多或少地存在着一些 不同的特征，这种现
象称为“变异”
改变
表现型= 基因型+环境
改变
白虎患了白化病吗？
什么是基因突变？ 基因突变是怎样发生的？ 对生物有利还是有害？
问题探讨
我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子 带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面选 择优良的品种进行培育。 1. 航天育种的生物学原理是什么 通过太空高辐射、微重力或无重力的特殊环境提高 作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。
2.如何看待基因突变所造成的结果？
（2）对进化的意义
基因突变
新的基因
形成新性状
生物变异的根本来源
生物进化的原始材料
小结
定义
DNA分子中发生碱基的替换增添和缺失，导致碱基序列改变
结果 产生新的基因
原因 内因（自发突变）、外因（诱发突变）
是否遗传 配子（可遗传），体细胞（不一定）
发生时间 生物个体发育的任何时期
特点 普遍性、随机性、低频性、不定向性
二、基因重组
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①实验步骤: a.在这株变异的高茎玉米雌花､雄花成熟之前,分别用纸袋将 雌穗､雄穗套住,防止异株之间传粉｡ b.雌花､雄花成熟后,人工授粉,使其自交｡ c.雌穗上种子成熟后,收藏保管,第二年播种观察｡ ②实验预期及相关结论: 子代玉米苗有高茎植株,说明生长素类似物引起的变异能够 a.________________________________________ 遗传 _______________________________________________ ｡ 子代玉米苗全部是矮茎植株,说明生长素类似物引起的变异 b.__________________________________________ 不能遗传 ______________________________________________｡
第四章 生物的变异与人类遗传病､育种
第22讲基因突变和基因重组
走进高考第一关:教材关
基因突变
实例:镰刀型细胞贫血症 症状:红细胞镰刀状,
易破裂,溶血性贫血 病因:血红蛋白的一条多肽链上一个氨基酸由正常的 缬氨酸 谷氨酸 ________变成了________ 根本原因:控制血红蛋白合成的DNA分子中的一个碱基对由 正常的
③问题:
子代玉米植株全是矮茎 a.பைடு நூலகம்期最可能的结果:__________________________｡
b.对上述预期结果的解释: 适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长､生长,但不能改 ____________________________________________ 变细胞的遗传物质(其他正确答案也可) _____________________________________｡
苯丙氨酸
氨酸苏
苏氨酸
氨酸脯 氨酸
酪氨酸 丙
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是 ( )
A.突变基因1和突变基因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和突变基因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和突变基因3为一
改变｡
典例玉米子粒种皮有黄色和白色之分,植株有高茎､矮茎之分 ｡完成下列题目: (1)种皮的颜色是由细胞中的色素决定的,已知该色素不是蛋 白质,那么基因控制种皮的颜色是通过控制 有关酶的合成来控制代谢,进而控制性状 ________________________________来实现的｡
(2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理,可以长成 高茎植株｡为了探究该变异性状是否能稳定遗传,生物科技小 组设计实验方案如下｡请你写出实验预期及相关结论,并回答 问题｡
增添 改变 概念:DNA分子中发生碱基对的______､________或缺失,而 基因结构 引起的________的改变 种类自然突变 诱导突变 物理 原因外因外界环境条件________因素 化学 ________因素 生物 ________因素
生物体内部因素:代谢产物的积累 排列顺序 种类 内因:基因中脱氧核苷酸________､数量､________发生改变
互动探究1-2:如果细菌控制产生的某种“毒蛋白”的基因发 生下面三种突变,其决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下: 原毒蛋白基因:甘氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 突变基因1: 亮氨酸 谷氨酸 甘氨酸 赖氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 丙氨酸
突变基因2:
苯丙氨酸 突变基因3: 苯丙氨酸
甘氨酸
谷氨酸 甘氨酸 谷氨酸
脯氨酸
谷氨酸
丙氨酸
缬氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因改变是( 的增减
)
A.突变基因1和3为一个碱基对的替换,突变基因2为一个碱基 B.突变基因2和3为一个碱基对的替换,突变基因1为一个碱基 的增减 C.突变基因2为一个碱基对的替换,突变基因1和3为一个碱基
的增减
D.突变基因3为一个碱基对的替换,突变基因1和2为一个碱基 的增减
定的氨基酸中有三个发生改变,说明是在编码苯丙氨酸的碱
基序列后增添或缺失了一个碱基,使该碱基以后转录出的密 码子顺延一个碱基而引起后面氨基酸种类的改变｡ 答案:A
互动探究1-1:下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所 控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密 码子)( )
A.第6位的C被替换为T
B.第9位与第10位之间插入1个T C.第100､101､102位被替换为TTT D.第103至105位被替换为1个T
解析:基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换､增添或缺 失,而引起基因结构的改变｡仅由替换引起的突变可能因密码 子的多样性,使该基因控制的性状不发生改变;碱基的增添或 缺失,改变了原有碱基的排列,则可能引起基因控制的性状发 生改变｡ 答案:B
解析:从图中看出基因2､3只有一个氨基酸发生改变｡推出是 由于碱基对的改变;而基因1的变化使一系列的氨基酸均发生 改变,考虑就是碱基对的增添或缺失,使增添或缺失部位后面 的碱基序列都发生改变｡ 答案:B
考点2基因重组的时间､类型､结果､意义
1.基因重组发生的时期是有性生殖的减数第一次分裂过程中 ｡ 2.基因重组的类型 (1)减Ⅰ后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而重 组｡ (2)四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换｡
笑对高考第三关:技巧关
探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 (1)若染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体形态､数目､ 结构是否改变｡ (2)与原来类型在相同环境下种植,观察变异性状是否消失,若 不消失则为可遗传变异,反之则为不可遗传变异｡ (3)设计杂交实验,根据实验结果确定变异性状的基因型是否
2.基因突变发生的过程及时间 基因突变发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中,即 DNA
突变
DNA｡
特别提醒:以RNA为遗传物质的生物,其RNA上核糖核苷酸序 列发生变化,也引起基因突变,且RNA为单链结构,在传递过程 中更易发生突变｡
3.基因突变“随机性”的剖析 (1)时间上的随机:它们可发生于生物个体发育的任何时期,甚 至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如老年人易得皮肤癌 等｡ (2)部位上的随机:基因突变既可发生于体细胞中,也可发生于 生殖细胞中,若为前者,一般不传递给后代,若为后者,则可产生
不定向 随机 特点:普遍性､________性､低频性､多害少利性､________性
时期:DNA分子复制过程中 意义产生新的基因 根本来源 是生物变异的________
原始材料 是生物进化的________
有性生殖 基因重组概念:在生物体进行________的过程中,控制不同性 状的基因的重新组合 自由组合 非同 来源_______源染色体上非等位基因的________ 交叉互换 同源染色体上非姐妹染色单体的________ 途径:有性生殖 生物多样 意义形成________性的重要原因之一 生物变异 为________提供了极其丰富的来源,对生物进化具有重要意 义
特别提醒:①基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基 因的结构,进而产生新基因｡ ②基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变,在光学显 微镜下观察不到｡
7.基因突变产生的结果 (1)多数基因突变并不引起生物性状的改变｡ ①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变, 也就是不引起性状变异; ②由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变也 不引起性状的改变;
答案:B
互动探究2-2:如下图为马的生活史,有关此图的叙述,正确的 是( )
①有丝分裂发生在a、b、d
②基因重组发生在b
③基因突变可发生a、b、d ④d过程有基因的复制､转录和翻译 A.①②③B.①④ C.①③④D.②③④
解析:基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程,而减数分裂 发生在原始生殖细胞产生生殖细胞的过程中,即图中b｡雌雄 个体产生性原细胞是通过有丝分裂实现的,即图中a｡c表示受 精作用,由受精卵发育成生物体过程中有细胞分裂和分化｡分 裂间期有基因的复制,分化有基因的表达即转录和翻译｡ 答案:D
基因突变的生殖细胞,进而通过生殖传给子代｡
4.基因突变与生物生殖的对应关系 无性生殖中有丝分裂过程能发生基因突变,有性生殖中的减 数分裂过程能发生基因突变,因而在无性生殖和有性生殖过 程中都存在由基因突变而发生的变异｡
5.基因突变的原因
6类型 显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状｡ 隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性 状即可稳定遗传｡
突变产生的变异能使生物适应变化的环境,这些基因突变是
有益的｡
例析1自然界中,一种生物某一基因及其突变基因决定的蛋白 质的部分氨基酸序列如下:( 正常基因 酸 突变基因1 酸 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨 精氨酸 ) 亮氨酸 苏氨酸 脯氨 苯丙氨酸
突变基因2
突变基因3 氨酸
精氨酸
精氨酸
亮氨酸亮
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和突变基因3为一 个碱基的增添
解析:比较正常蛋白质与突变后编码蛋白质的氨基酸组成顺 序可知,突变基因1所决定的氨基酸顺序种类与正常基因所决 定的氨基酸顺序种类一样,说明该突变属于同义突变,是基因 中一个碱基的替换｡突变基因2所决定的氨基酸与正常基因所 决定的氨基酸相比只有一个氨基酸种类发生变化,所以可确 定该突变只是一个碱基的替换,属于错义突变｡突变基因3决
D.在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组
答案:C
解析:由题干获取的信息有:①基因重组发生在有性生殖过程 中;②基因重组是基因的自由组合｡解答本题需明确生物分为 有细胞结构和无细胞结构的生物,有细胞结构的生物包括真 核细胞和原核细胞构成的生物,原核细胞只能进行二分裂不 能进行减数分裂｡
③某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,
但并不影响蛋白质的功能;④隐性基因的功能突变在杂合状 态下也不会引起性状的改变｡ (2)少数基因突变可引起生物性状的改变,如人的镰刀型细胞 贫血症｡