2015-2016学年湖南长沙长郡中学高三生物二轮：《基因突变和基因重组》概述.ppt

第20讲　基因突变和基因重组 1.概念: 2.时间: 3.突变特点 (1)普遍性 (2)随机性 (3)低频性 (4)不定向性 (5)多害少利性: 碱基对的替换、增添和缺失 基因结构改变 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 任何时期和部位 可以产生多种等位基因 基因突变 4.意义 例题(2014·保定高三调研)生物体某基因发生了一个碱基对的变化,导致氢键总数减少了一个,则有关该突变的说法正确的是(　 　) A.该基因缺失了一个碱基对 B.该基因表达的蛋白质一定发生改变 C.A—T碱基对替换成了G—C碱基对 D.突变后翻译过程可能提前终止 D 基因突变与性状的关系 1、基因突变，但性状未变的原因分析 (4)基因突变发生在基因的非编码区。 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列 大 缺失 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列 大 增添 只改变1个或不改变氨基酸 小 替换 对氨基酸的影响(不考虑终止密码) 影响程度 类型 基因重组 1.实质:控制不同性状的基因 。 2.类型 (1)自由组合型:M1后期，非同源染色体上 自由组合。 (2)交叉互换型:四分体时期，非姐妹染色单体的 。 (3)人工重组型: 技术,即基因工程。 3.结果:产生新的基因型,导致新的表现型出现，为进化提供材料。 4.意义:形成生物多样性的重要原因之一。 重新组合 非等位基因 交叉互换 转基因 【典例2】 (2014·湖北荆州质检)某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育。缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本,测交后代中,部分表现为红色性状。下列解释中,最合理的是(　　) A.减数第一次分裂的间期,在进行DNA分子复制时,染色单体1或2上的基因b突变为基因B B.减数第二次分裂时,非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生自由组合 C.减数第一次分裂的四分体时期,非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生交叉互换 D.减数第二次分裂时,着丝点分裂,姐妹染色单体1与2或3与4之间彼此分离 解析:父本的基因型为Bb,正常情况下该个体只能产生一种b配子(含缺失染色体的配子不育),其测交后代不会出现红色个体,但由题干可知其测交后代出现了红色个体,最合理的解释是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,形成了可育的B配子。 答案:C 延伸拓展: 四分体时期的交叉互换是指同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,请问:姐妹染色单体之间会互换吗?若发生互换结果如何? 提示:会,由于姐妹染色单体上的基因相同,所以即便发生互换结果也不会改变。 1.基因突变与基因重组的比较 比较项目 基因突变 基因重组 变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合 发生时间 通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期 适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 产生结果 产生新基因(等位基因) 产生新基因型 应用 人工诱变育种 杂交育种 联系 (1)都使生物产生可遗传的变异; (2)在长期进化过程中,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 (1)交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组,而发生在非同源染色体之间叫易位,属于染色体结构变异。 (2)精子与卵细胞的自由(随机)结合是生殖细胞间随机结合,不是基因重组