第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組第1課時(shí)基因突變通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？不可遺傳的變異問題探討【問題探討】航天育種

將作物種子帶入太空，利用太空中的特殊環(huán)境（失重、高輻射）誘導(dǎo)基因發(fā)生突變，然后在地面選擇優(yōu)良的品種進(jìn)行培育。討論：1、航天育種的生物學(xué)原理是什么？2、如何看待基因突變所造成的結(jié)果？變異：是指親、子代間或子代之間存在性狀差異的現(xiàn)象。變異能否遺傳？可遺傳的變異不可遺傳的變異遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化一般發(fā)生變化一般不發(fā)生變化遺傳情況可以遺傳給后代不可以遺傳給后代，變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)來源（類型）基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件改變聯(lián)系可遺傳變異：由細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變所引起的變異。不可遺傳變異：由環(huán)境的影響造成，沒有引起遺傳物質(zhì)的變化基因突變基因重組染色體變異三種來源:變異問題探討GAGCTCGTGCACGAG纈氨酸谷氨酸GUG血紅蛋白正常血紅蛋白異常突變(1)直接原因：組成

的一個(gè)

被替換。(2)根本原因：控制血紅蛋白合成的

中一個(gè)________改變(3)檢測鐮狀細(xì)胞貧血癥的方法有多種，可以采取的方法是

，還可以用

進(jìn)行檢測。氨基酸堿基對血紅蛋白分子基因基因檢測用顯微鏡觀察紅細(xì)胞形態(tài)圓餅狀鐮刀型正常紅細(xì)胞實(shí)例鐮狀細(xì)胞貧血血紅蛋白基因DNA分子中發(fā)生堿基的

、

或

，而引起的

的改變。2.概念:替換增添缺失3.發(fā)生時(shí)期:基因的數(shù)目和位置不變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，但主要發(fā)生DNA分子復(fù)制過程中。因?yàn)殚g期DNA復(fù)制時(shí)要解旋為單鏈，單鏈DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大降低，極易受影響而發(fā)生堿基的改變。4.突變結(jié)果:①真核生物（核基因）：等位基因。②病毒和原核生物：新基因基因堿基序列5.誘變因素:紫外線，X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸鹽、堿基類似物等能改變核酸的堿基；物理因素化學(xué)因素生物因素某些病毒如Rous肉瘤病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞DNA。內(nèi)因外因DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等原因自發(fā)產(chǎn)生突變。替換增添缺失DNA片段基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因堿基序列的改變?；蛲蛔儗ι矬w的意義基因突變對進(jìn)化的意義

基因突變的意義①有害突變：可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。②有利突變：比如抗病性突變、耐旱性突變、微生物抗藥性突變等。③中性突變：不會(huì)導(dǎo)致新的性狀出現(xiàn)。①基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑。②基因突變是生物變異的根本來源。③為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料?；蛑亟M（一）基因重組的概念

生物體在進(jìn)行_________的過程中，控制__________的基因的________。有性生殖不同性狀重新組合實(shí)現(xiàn)：主要是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，適用于真核生物進(jìn)行有性生殖過程中細(xì)胞核遺傳（二）產(chǎn)生基因重組的途徑（基因重組的類型）途徑2：基因自由組合（減I后期）途徑4：轉(zhuǎn)基因技術(shù)（基因工程）途徑1：交叉互換（四分體時(shí)期）途徑3：細(xì)菌轉(zhuǎn)化（R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌）自然的基因重組非自然的基因重組A.物理因素：B.化學(xué)因素：C.生物因素：X射線、激光等亞硝酸、堿基類似物、秋水仙素和黃曲霉毒素等病毒和某些細(xì)菌等（1）外部因素（誘發(fā)突變）：A.復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤B.堿基組成改變（2）內(nèi)部因素（自發(fā)突變）：基因突變的原因①房屋裝修后需放置三個(gè)月以上入?、诒苊庠陉柟庀卤瘼鄱沤^霉變食物④接種HPV（人乳頭瘤病毒）疫苗⑤隔夜飯菜盡量少吃物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素1、分析以上情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能？生物因素化學(xué)因素課堂練習(xí)2、誘變育種&太空育種？誘變育種利用物理或化學(xué)因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率，創(chuàng)造人類需要的生物新品種。(1)基因突變可能引起肽鏈不能合成。(2)肽鏈延長(起始密碼子提前出現(xiàn)或終止密碼子推遲出現(xiàn))。(3)肽鏈縮短(起始密碼子推遲出現(xiàn)或終止密碼子提前出現(xiàn))。(4)肽鏈中氨基酸的種類發(fā)生改變?；蛲蛔兛筛淖兩镄誀畹乃拇笤蛞饬x：①基因突變對生物體的意義：①有害突變：②有利突變：③中性突變：不會(huì)導(dǎo)致新的性狀出現(xiàn)。比如抗病性突變、耐旱性突變、微生物抗藥性突變等。可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。說明：基因突變是有害、有利還是中性與環(huán)境有關(guān)。②基因突變對進(jìn)化的意義：是新______產(chǎn)生的途徑;是生物____的根本來源;是生物_____的原始材料。

基因變異進(jìn)化1、我國大面積栽培的水稻有粳稻(主要種植在北方)和秈稻(主要種植在南方)。研究發(fā)現(xiàn)，粳稻的bZP73基因通過一系列作用，增強(qiáng)了粳稻對低溫的耐受性。與粳稻相比，秈稻的bP73基因中有1個(gè)脫氧核苷酸不同，從而導(dǎo)致兩種水稻的相應(yīng)蛋白質(zhì)存在1個(gè)氨基酸的差異。判斷下列表述是否正確。①bZP73基因的1個(gè)核苷酸的差異是由基因突變導(dǎo)致的 ()②bZIP73蛋白質(zhì)的1個(gè)氨基酸的差異是由基因重組導(dǎo)致的 ()(3)基因的堿基序列改變，一定會(huì)導(dǎo)致表達(dá)的蛋白質(zhì)失去活性 ()2.(2023·遼寧沈陽調(diào)研)下列關(guān)于高等動(dòng)、植物體內(nèi)基因重組的敘述中，錯(cuò)誤的是() A.基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 B.同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組造成的 C.基因型Aa的個(gè)體自交，因?yàn)榛蛑亟M而出現(xiàn)AA、Aa、aa的后代 D.同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的互換屬于基因重組C3．基因突變的本質(zhì)是（）A．染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)B．染色體上的DNA變成了RNAC．染色體上的DNA減少了或增多了D．染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變D4．進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是（）A．基因重組B．基因突變C．染色體變異D．生活條件改變A5.基因突變是生物變異的根本來源，其原因是（）A.基因突變能產(chǎn)生新基因B.基因突變發(fā)生的頻率高C.基因突變能產(chǎn)生大量有利變異D.基因突變能改變生物的表型A6、基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，下列描述不正確的是()A．基因重組有可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期B．基因重組可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期C．基因重組是生物多樣性的原因之一D．基因重組有可能發(fā)生在有絲分裂的后期7.擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對，下列分析正確的是（)A.根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過程B.該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變C.若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過程提前終止D.若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對，對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小C8.人工種植的香蕉大多是三倍體，依靠無性生殖來繁殖后代。目前，香蕉的種植面臨著香蕉枯萎病的威脅，感染了病菌的香蕉大面積減產(chǎn)，甚至絕收。有人說，三倍體香蕉正在走向絕滅。你怎樣看待這個(gè)問題？說說你的理由。9.某女性患有乳腺癌，她通過基因檢測發(fā)現(xiàn)自己和女兒體內(nèi)的BRCA1基因都發(fā)生了突變。研究表明，該基因突變的人群患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)比正常人高若干倍。在醫(yī)生的建議下，她的女兒盡管未發(fā)現(xiàn)患乳腺癌，也切除了雙側(cè)乳腺。如何評價(jià)這決策？家族中的其他人是否也應(yīng)進(jìn)行基因檢測？思考課本P98（1）普遍性（2）隨機(jī)性可以發(fā)生在____________________________可以發(fā)生在____________________________可以發(fā)生在____________________________（3）不定向性一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生________的_________（4）低頻性基因突變在生物界是________的在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是______的；（在高等生物中，__________個(gè)生殖細(xì)胞中，才會(huì)有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變）（5）多害少利性多數(shù)有害,少數(shù)有利普遍存在生物體個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上同一個(gè)DNA分子的不同部位一個(gè)以上等位基因很低105-108基因突變——特點(diǎn)基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間原因條件意義發(fā)生可能基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型主要在細(xì)胞分裂間期由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因堿基對的替換、缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條