高一生物必修二学案——5.1基因突变和基因重组

（一）预习目标

1.能说出什么是基因突变，会举例说明基因突变的特征和原因。（考纲要求Ⅱ） 2.能举例说出基因重组。（考纲要求Ⅱ）

3.说出基因突变和基因重组的意义。（考纲要求Ⅱ） （二）预习检测 一、生物变异的种类

不可遗传的变异

变异 基因突变 物、化、生 诱变育种

可遗传的 基因重组 杂交育种、基因工程育种 变异 染色体变异 多倍体、单倍体育种 二、基因突变

1．定义：是指DNA分子中发生碱基对的 、 、 而引起的基因 的改变。

2. 发生的时间：因为DNA复制时最不稳定，所以发生在有丝分裂 或减数第一次分裂前的 DNA复制时。

3．原因：①内因： 。

②外因： 、 、 。

4．特点：①普遍性； ②随机性：随机发生在生物个体发育的 ，可发生在细胞内 ，同一DNA分子的 ； ③不定向性：一个基因可以向 发生突变，产生一个以上的 基因；④低频性： 频率很低；⑤多害少利性。

5．意义：①产生新基因：基因突变是 产生的途径；②是 的根本来源；

③是 的原始材料。（基因突变可使生物适应改变的环境，获得新的生存空间。）

基因突变若发生在生殖细胞中，将遵循遗传规律 后代；若发生在体细胞中，一般

遗传（但有些植物的体细胞基因突变，也可通过 传递。）

6．实例：镰刀型细胞贫血症

①直接病因：血红蛋白多肽链上一个 被替换。

②根本原因：血红蛋白基因（DNA）上 发生改变，患者红细胞呈 型， 在显微镜下 观察到。 7.特别关注：

①基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。

②基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。

③基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。 三、基因重组

1．概念：是指生物体进行 的过程中，控制 的基因的重新组合。 2．发生的类型、时期和原因： 类型 自由组合型 减数第一次分裂 期 时 期 原 因 随着非同源染色体的自由组合， 自由组合。 交叉互换型 减数第一次分裂 时期 之间的 。 3．意义：①产生新的基因型；②生物 的来源之一；③对 具有重要的意义；④是形成生物 的重要原因之一。 4．类型

①自由组合型；②交叉互换型；③基因工程中转基因；④肺炎双球菌的转化。 二、落实与整合（课堂完成）

本质 基因。 发生时间 外界理化因素或自身生理因素引起的的分开，位于非同源染色体上的非等位基及原因 碱基对的替换、增添或缺失。 条件 互作用。 结果 产生新的基因 胞。 产生新基因型 因进行了自由组合。 外界环境条件的变化和内部因素的相有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细是产生新的基因型，使不同性状重新组合。 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于减数第一次分裂后期中，随着同源染色体基因突变 基因重组 的 基因的分子结构发生改变，产生了新不同基因的重新组合，不产生新基因，而

是生物变异的根本来源，为生物进化是生物变异的来源之一，形成生物多样性意义 的原材料。 的重要原因。 发生可能 可能性小，突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。 在病毒、原核生物、真核生物中均可一般是进行有性生殖的真核生物细胞中发发生生物 发生 应用 诱变育种培育新品种 生 杂交育种，培育优良品种。 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，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；③联系 二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型；④都不能在光镜下看到，都属于分子水平的变化。 【提炼精讲】

1．自然条件下，一切生物都能发生基因突变，包括RNA病毒、原核生物；

2．基因突变本质是基因内部的变化，不改变染色体上基因的数量及所处位置，只改变某一基因的结构及表现形式，即由A→a或由a→A，产生新基因（等位基因），进而产生新的基因型，进而可能产生新性状，即基因突变是产生新基因、新性状的唯一来源。

改变：基因种类、基因型 不变：基因数目、排序、遗传规律 可能改变：生物性状

3．生物发生基因突变，生物性状也有可能并不改变，原因可能有：

①一种氨基酸可能有多种密码子； ②显性纯合子发生隐性突变； ③某些突变虽改变个别氨基酸的种类，并不影响蛋白质的功能； ④某些突变发生后，受环境的影响，性状并不改变；⑤突变部位可能在非编码部位（内含子和非编码区）……

知识拓展：

1.基因重组与基因突变的区别：

基因重组是在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。只能产生新的基因型，不能产生新的基因。而基因突变产生的是新基因。基因突变导致原来的基因变为它的等位基因。基因突变如果发生在性细胞，突变基因就会通过受精作用而传给下一代，如果发生在体细胞中，则只影响当代，不向下一代传递。