(完整版)第5章基因突变及其他变异(教案)

第5章基因突变及其他变异

第1节基因突变和基因重组

【课标定位】

1.简述基因突变的概念、特点及意义。

2.阐述基因重组的来源及其重要意义。

【教材回归】

进行有性生殖的生物，在通过减数分裂形成配子的过程中要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代之间的遗传信息保持一致。但类似抄错句子一样的错误依然会发生。

一、基因突变

特别提示：

①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除了碱基的替换可导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质发生改变以外。编码蛋白质的DNA发生碱基的增添或缺失也会导致蛋白质结构的改变，从而引起生物性状的改变。

（二）基因突变的概念

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叫做基因突变。

特别提示：

基因突变既可发生在配子中，也可发生在体细胞中。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。但有些植物体细胞中发生的基因突变可通过无性繁殖进行传递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能使其发展为癌细胞。

（三）基因突变的原因和特点

1.基因突变的原因

（1）外因——外界因素的诱发

易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线以及其他辐射能损伤细胞内的DNA分子；亚硝酸和碱基类似物等能改变核酸的碱基组成；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA分子等。

（2）内因——DNA分子复制时出错

由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。

绵阳外国语学校高中生物备课组

（四）基因突变的意义

基因突变是新基因产生的途径、生物变异的根本来源、生物进化的原始材料。

【要点突破】

特别提示：

高考生物第一轮复习资料（教案）§2-5《基因突变及其他变异》

二、基因突变

1.有关基因突变概念的理解

（1）DNA分子中碱基的替换、增添和缺失，不一定导致基因突变。

（2）基因突变的时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期（DNA复制的过程中）。

（3）基因突变的实质：基因中遗传信息（脱氧核苷酸排列顺序）的改变。

（4）基因突变的结果：一个基因变成它的等位基因（新基因）。可见，基因突变只改变基因的结构及表现形式（如A→a或a→A），并未改变染色体上基因的数量和位置。

（5）基因突变既可发生在配子中，也可发生在体细胞中。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。但有些植物体细胞中发生的基因突变可通过无性繁殖进行传递。

（6）RNA病毒的基因突变：由于RNA病毒的遗传物质是RNA分子，因而RNA病毒的基因突变为RNA分子结构的改变。由于RNA分子通常是一条单链，因而结构很不稳定、突变频率高，这就是许多RNA病毒（如禽流感病毒、SARS病毒、HIV病毒等）更容易出现变种的根本原因，也是人们不易研制RNA病毒疫苗的根本原因。

2.基因突变的实质

产生等位基因（A a1、a2……）

有丝分裂减数分裂

体细胞生殖细胞

一般不遗传给后代可以遗传给后代

3.基因突变与生物性状的关系

（1）碱基对的增添或缺失

①若基因中增添或缺失的碱基对数目不是3的整数倍，则会导致突变位点后遗传信息发生改变→转录形成的mRNA上密码子发生改变→突变位点后氨基酸的种类发生改变→生物的性状发生变化。

②若基因中增添或缺失的碱基对数目恰好是3的整数倍，且增添或缺失位点恰为完整密码子的位置→蛋白质分子中氨基酸序列（数目或种类）发生改变（突变位点后的氨基酸种类和数目不会发生改变）→生物的性状发生变化。

绵阳外国语学校高中生物备课组

（2）碱基对的替换

①若突变后的密码子不同于原密码子，且导致编码的氨基酸分子发生改变，则会导致生物的性状发生变化，如镰刀型细胞贫血症。

②若突变后的密码子不同于原密码子，但编码的氨基酸分子没有发生改变，则不会导致生物的性状发生变化。

③若突变后的密码子变成了终止密码子，则会导致蛋白质的合成提前终止，从而导致生物的性状发生变化。

特别提示：

基因突变不一定导致生物性状改变的原因：①某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸分子的种类，但并不影响该蛋白质的功能；②有的氨基酸分子有多个密码子，突变前后的密码子决定的可能是同种氨基酸分子；③基因型AA中的A→a或Aa中的a→A。

4.基因突变的特点

（1）基因突变的种类：在自然条件下发生的基因突变叫做自然突变，在人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变。

（2）基因突变发生的早晚与生物体表现突变多少的关系：一般来说，在生物体个体发育的过程中，基因突变发生的时期越早，生物体表现突变的部分就越多；反之就越少。

（3）基因突变虽然是不定向的，但不是没有限制的任意突变，而只能限定在相对性状的范畴内突变。例如，小鼠毛色基因的突变，只能限定在色素的范围内，不会超出这个范围。

（4）基因突变通常是成对基因中的1个基因发生突变，可以是显性突变（a→A），也可以是隐性突变（A→a）。

三、基因重组

1.在自然条件下，基因重组只能发生于真核生物、有性生殖的核遗传过程中，即真核细胞进行减数分裂的过程中。

2.由于基因重组只是已有基因的重新组合，基因结构并没有发生改变，自始至终没有产生新的基因。因而，基因重组只能使生物产生新的基因型，不能产生新的蛋白质，也就不会使生物产生新的性状。