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(共23张PPT)
第七单元 生物的变异和进化
第1课时 基因突变和基因重组
考点1：基因突变
考点2：基因重组
中心法则
碱基互补配对可以保证：遗传信息的精确传递
子代与亲代之间的相似性。——遗传
温故知新
生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。
——变异
思考：变异一定能遗传？
遗传物质改变
基因的碱基排列顺序未改变
生物变异的类型
病毒、原核生物
进行无性生殖的真核生物
进行有性生殖的真核生物
只有基因突变
只有基因突变和染色体变异
基因突变、染色体变异、基因重组
各种生物可遗传变异的来源
（仅环境环境条件改变引起）
思路：变异个体自交或与其他个体杂交
若此变异不再出现，为不可遗传变异；
若此变异再次出现，为可遗传变异
可遗传变异与不可遗传变异的判断思路：
易错分析
①“环境条件改变引起的变异”一定就是“不可遗传的变异”吗？
(填“一定”或“不一定”)。
②可遗传变异 （填“不一定”、“一定”）都能通过有性生殖遗传。
不一定
不一定
分析：如基因突变发生在动物的体细胞，一般不能通过有性生殖遗传给后代。而对于植物而言，可以通过植物组织培养技术（无性生殖）遗传给后代。
①.图示中a、b、c过程分别代表_______、
____和____。突变通常发生在__(填字
母)过程中,其原因是：
②.镰刀型贫血症形成的直接原因：
根本原因： 。
③.检测镰刀形细胞贫血症的方法有多种，可以采取的方法是 ，还可以用
　 进行检测。
④.镰刀型细胞贫血症体现了基因通过什么方式控制生物的性状？
血红蛋白结构异常：组成血红蛋白分子的一条多肽链上，发生了氨基酸的替换（谷氨酸→缬氨酸）。
基因突变，发生了碱基对替换（T-A替换成A-T)
基因诊断
显微镜观察红细胞形态
基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状.
DNA复制
转录
翻译
a
DNA复制时双螺旋
打开，结构不稳定，容易发生差错。
1. 实例分析
考点一 基因突变
镰状细胞贫血
①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变(　　)
②基因突变改变了基因的数量和位置(　　)
③基因突变的结果一定是产生等位基因(　　)
④基因突变在光学显微镜下不可见(　　)
⑤等位基因的碱基数量不一定相同（ ）
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
2、概念：
增添
缺失
替换
基因碱基序列
考点一 基因突变
×
×
×
√
√
原核、病毒产生一个新基因
基因1 非基因片段 基因2
思考：上述几种突变的方式，哪种方式引起的变异最小？
问题1：DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗？
原因：⑴突变后产生的新密码子与原密码子编码同一种氨基酸；
(密码子的简并性,即绝大多数的氨基酸都有几个密码子)
⑵发生隐性突变 ，若为隐性突变, 如AA中其中一个A→a, 此时性状也不改变；
⑶发生在基因的内含子部位或非编码区；
⑷发生在非基因片段。
基因突变与生物性状的关系
基因突变一定改变遗传信息，但不一定改变蛋白质，也不一定改变生物性状
问题2：基因突变改变生物性状，可能的原因是？
a、肽链无法合成（如：没有了起始密码）
b、肽链延长或缩短（终止密码提前或延后出现）
c、改变氨基酸的种类
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
2、概念：
增添
缺失
替换
基因碱基序列
3、时间：可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在DNA分子复制
过程中，如：真核生物——主要发生在细胞分裂前的间期。
考点一 基因突变
(1)有丝分裂间期
(2)减数分裂前的间期
（对后代影响：但一般不能传给后代，
某些植物可通过无性生殖传递给后代）
（对后代影响：可以通过受精作用直接传给后代）
体细胞
生殖细胞
②内因：
①外因
b.化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物
a.物理因素：X射线、紫外线以及其他辐射
c.生物因素：某些病毒的遗传物质
4.原因
由于DNA分子复制时偶尔发生错误
（损伤DNA）
（改变碱基）
（影响宿主细胞的DNA）
考点一 基因突变
①普遍性
②随机性
a.时间上 —— 可以发生在生物个体发育的任何时期；
b.部位上 ——
发生越早，对生物的影响越大
可以发生在不同细胞中；
可以发生在细胞内的不同DNA分子上；
可以发生在同一DNA分子的不同部位。
体细胞或生殖细胞
一条染色体上的非等位基因
5.突变特点
考点一 基因突变
③低频性
④不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因
（基因突变方向与环境无明显因果关系）
⑤遗传性
⑥多害少利性
有害突变、有利突变、中性突变
a.原因：破坏生物体与现有环境的协调关系而对生物有害。
b.基因突变的有利与有害取决于生物的生存环境。
考点一 基因突变
5.突变特点
考点一 基因突变
基因突变的结果是产生 ，一般是原来基因的等位基因
不同生物的基因组成不同，病毒和原核生物的基因结构简单，基因数目少，而且一般不是 存在的，不存在 基因。
因此，真核生物基因突变可产生 基因，
而病毒和原核生物的基因突变产生的是 基因。
成对
6、结果：
等位
等位
新
新基因
如AA→Aa，（当代不表现，一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传）
（1）显性突变：
如aa→Aa（当代表现）
（2）隐性突变：
(3)判定方法
选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。
a．若后代全为野生型，则突变性状为隐性。
b．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性。
（1）产生新基因的途径
（2）生物变异的根本来源
（3）生物进化的原始材料
产生新基因
形成新性状
生物进化的原始材料
基因突变
生物变异的根本来源
[深挖教材2.]基因突变频率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，但为何它仍可为生物进化提供原材料？
对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有些突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
7、意义：
考点一 基因突变
8、应用：
诱变育种
①定义：
②过程：
③优点：
可以提高 ，在较短时间内获得 。
突变率
更多的优良变异类型；大幅度地改良某些性状
④缺点：
有利变异个体往往不多，需要处理大量材料，具有一定盲目性
处理萌发的种子或幼苗
（分裂旺盛）
考点一 基因突变
10.细胞的癌变
(1)实例：结肠癌发生的示意图
(2)原因：人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。
考点一 基因突变
（3）细胞癌变的机理
考点一 基因突变
（4）特点
（1）病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变(　 　)
（2）基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因(　 　)
（3）基因突变产生的新基因不一定传递给后代(　 　)
（4）人工诱变可以提高突变频率并决定基因突变的方向(　 　)
（5）基因突变发生在生物个体发育的任何时期说明具有普遍性(　 　)
（6）若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变(　 　)
（7）与癌变有关的基因只存在于癌细胞中(　 　)
（8）DNA分子中发生碱基对的改变就是基因突变（ ）
（9）观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置（ ）
√
×
√
×
×
×
×
×
×
易错辨析
基因突变具有普遍性
不定向性
发生在体细胞
不定向性
随机性
基因中
基因诊断
自发、普遍、随机性
A．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不属于基因突变
B．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
C．一个细胞周期中，分裂间期基因突变频率较高，主要是由于分裂间期时间相对较长
D．若b、c分别控制果蝇的白眼、红宝石眼，则b、c为等位基因
1．(2022·海南海口高三期末)下图为果蝇体细胞中一个DNA分子上a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是(　　)
A
1.概念：在生物体进行 的过程中，控制不同性状的 的 。
2.范围: 主要是 生物的 生殖过程中。
3. 类型
真核
有性
有性生殖
基因
重新组合
①MⅠ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合
②四分体时期)非姐妹染色单体之间的互换,导致同源染色体上的非等位基因发生重组
肺炎双球菌的转化
基因工程
考点二 基因重组
注意
①通过交叉互换，实现了同源染色体上的非等位基因的组合。
②通过自由组合，实现了非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
③雌雄配子的随机结合不是基因重组。
④一对等位基因不存在基因重组。
eg一对肤色正常的夫妇，生了一个肤色正常的孩子和一个白化病的孩子，不是基因重组的结果，是基因分离的结果。
⑤纯合子杂交不存在基因重组。
eg AABB × aabb
4.基因重组的结果:
产生 ，导致 出现。
5.基因重组的意义:
新的基因型
重组性状
① 形成生物多样性的重要原因；
②是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。
6.应用(育种)：
杂交育种
考点二 基因重组
②优点：操作简便，可以集中优良性状，获得杂种优势
③缺点：周期长，过程繁琐
基因突变和基因重组的比较
重组类型 基因突变 基因重组
实质 发生改变， 产生新的 。 控制不同性状的基因
。
时间 主要发生在细胞的分裂 期 主要在减数第一次分裂
期和 期
可能性 可能性 ， 突变频率 。 普遍发生在 过程中，产生变异 ，是生物多样性的重要原因
适用范围 生物都可发生，包括 ，具有 性。 自然条件下，发生在
的过程中。
基因结构
基因
重新组合
间
前
后
小
低
有性生殖
多
所有
病毒
普遍
有性生殖
重组类型 基因突变 基因重组
结果 产生新的 。 产生新的 。
意义 是变异的 来源，为 提供最初的原始材料 是形成生物多样性的 原因之一，加快了 的速度
应用 育种，培育 。 育种，集中优良性状
联系 ①都使生物产生 的变异； ②在长期进化过程中，通过基因 产生新基因，为基因 提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的 ； ③二者均可能产生新的 型。 基因
基因型
根本
生物进化
重要
进化
诱变
新品种
杂交
可遗传
突变
重组
基础
表现

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