内容正文:
第四章 生物的变异
第一节 生物变异的来源
第1课时 基因重组和基因突变
学习要求
知识点 具体要求 考试属性及要求
学考 选考
(1)基因重组 举例说出基因重组及其意义 a a
(2)基因突变 举例说明基因突变的特征和原因,感悟内因是变化的根据、外因是变化的条件、外因通过内因起作用的辩证唯物主义观点 b b
教材梳理
一、变异的类型
1.不遗传变异:环境条件的改变引起的,不涉及遗传物质的变化,其变异只限当代的表现型改变。
2.可遗传的变异:一是在强烈的物理、化学因素影响下发生的基因突变和染色体畸变;二是有性生殖过程中形成配子时,由于非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的片段变换而引起的基因重组。
二、基因重组
1.概念
具有 的雌、雄个体进行 时,控制不同性状的 重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。
不同遗传性状
有性生殖
基因
2.发生时期和原因
后期
非同源染色体
非等位基因
四分体
等位基因
3.意义
基因重组是导致生物性状的多样性形成的重要原因,为 和
提供了丰富的物质基础。
动植物育种
生物进化
时期 原因
减数第一次分裂_______ 随着 的自由组合,
也自由组合
减数第一次分裂 时期 同源染色体上的 随非姐妹染色单体的交换而发生交换
三、基因突变
1.概念:基因内部核酸分子上的特定 序列发生改变的现象或过程。DNA分子上碱基对的 、 或 都可以引起核苷酸序列的变化。
2.意义:是生物变异的 ,对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。
3.类型:根据基因突变对表现型的影响,可以将基因突变分为以下几类: ① ,如果蝇的红眼突变为白眼。② ,如人类的苯丙酮尿症。③ ,例如人类的镰刀形细胞贫血症。
4.特点:基因突变的特点主要表现在以下几个方面:① 、②多方向性、③稀有性、④可逆性、⑤ 。
5.诱变因素: 因素(如各种射线)、 因素(如亚硝酸等)、 因素(如麻疹病毒等)。
核苷酸
缺失
增加
替换
根本来源
形态突变
生化突变
致死突变
普遍性
有害性
物理
化学
生物
6.机理与实例
mRNA
蛋白质
遗传性状
(2)实例:人类镰刀形细胞贫血症是由于碱基对的 引起基因结构改变,进而引起血红蛋白异常。
替换
(1)机理:诱变因素基因中碱基对的缺失、增加或替换 的碱基顺序发生改变 出现异常 的改变。
一、思考与探究
1.下列图甲和图乙依次代表哪类基因重组类型?
提示:甲代表交叉互换型、乙代表自由组合型。
2.碱基对的改变,是否一定会引起蛋白质(性状)的改变?
提示:不一定。
小试身手
二、成效与自测
1.下列关于基因重组的叙述中正确的是( )
A.等位基因的分离可导致基因重组
B.非等位基因的自由组合和交换可导致基因重组
C.有性生殖可导致基因重组
D.无性生殖可导致基因重组
C
解析:自然情况下,基因重组发生在有性生殖过程中,发生原因有两方面:一是非同源染色体上非等位基因的自由组合;二是同源染色体上非姐妹染色单体间染色体片段交换。
2.为在酵母菌中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母菌偏爱的密码子AGA(精氨酸的密码子有:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG),对此发生的变化的叙述,错误的是( )
A.植酸酶氨基酸序列改变
B.植酸酶mRNA序列改变
C.配对的反密码子为UCU
D.控制植酸酶的基因含有的氢键数目减少
A
解析:根据题干信息,通过基因改造,精氨酸的密码子CGG虽然变为了AGA,而CGG和AGA决定同一氨基酸,所以该基因表达的植酸酶中氨基酸序列没有改变,选项A错误;由于植酸酶基因改变,所以其转录的mRNA序列改变,对应的反密码子也改变为UCU,选项B、C正确;根据碱基互补配对原则,密码子由CGG变为AGA,则基因中对应区段的碱基对由C—G、G—C转变为A—T、A—T,由于G—C碱基对之间含三个氢键,而A—T碱基对之间只有两个氢键,所以整个基因中氢键数量减少,选项D正确。
核心突破
知识点一
基因重组
【典例精析1】 (2018·稽阳联谊学校联考)如图表示减数分裂过程中染色体的部分行为变化。下列叙述错