第三节 基因与性状.
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第三节 基因与性状
上节回顾 基因表达
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
在转录过程中，遗传信息由 传递给 ，在 上每三个相邻的碱基构成一个 ，编码一个 。
在翻译过程中，由 携带一个 ，在 （细胞器）上逐个读取 上的密码子，从而合成具有一定 的蛋白质。
DNA
RNA
mRNA
密码子
氨基酸
tRNA
氨基酸
核糖体
mRNA
氨基酸序列
1.基因控制性状
探究活动：“红细胞性状改变的原因”
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
谷氨酸
缬氨酸
CTT
GAA
根本原因
直接原因
GAA
CAT
GTA
GUA
转录
翻译
基因能通过控制蛋白质的______而_____控制生物体的性状。
分子结构
直接
人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素，如果一个人由于基因不正常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，而表现出白化症状。
资料分析
基因通过控制 来控制代谢过程，从而影响 。
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转化为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
酶的合成
生物性状
改变
增添
缺失
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
A
T
T
A
C C G C
G G C G
A
T
T
A
A
T
A C C G C
T G G C G
DNA片段
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
基因突变：DNA分子中发生碱基对的___、____或 ____，而引起的_____
的改变。
改变
增添
缺失
基因结构
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
体细胞可以发生基因突变
生殖细胞中也可以发生基因突变
（但一般不能传给后代）
（可以通过受精作用直接传给后代）
[探究]基因突变发生的时间？
DNA的复制发生在什么时间？
分裂间期
体细胞可以发生基因突变吗？
生殖细胞可以发生基因突变吗？
体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？
生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？
原因
内因：
外因：
物理因素
化学因素
生物因素
亚硝酸
碱基类似物
苯环类似物
病毒、某些细菌等
碱基对的替换、插入或缺失
紫外线
X射线
其它各种辐射
[探究] 基因突变有何特征？
细菌 无抗药性——抗药性
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
人 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
普 遍 性
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因 4×10－5
果蝇的褐眼基因 3×10－5
玉米的皱缩基因 1×10－６
小鼠的白化基因 1×10－5
人类色盲基因 3×10－5
低频 性
基因突变可以发生在个体发育的任何时期和任何细胞中。
开花结果的植株
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
受精卵
随机性
[探究] 基因突变有何特点？
经诱变处理的黄色玉米种子产生的子代
经诱变处理的黑色家鼠产生的子代
多方向性
可逆性
基因突变的特征
普遍性
低频性
随机性
多方向性
可逆性
基因突变意义
基因突变的结果使一个基因变成了它的_______,从而产生新的________,
可能会引起_______的改变，是生物变异的______来源，为生物进化提供了原始材料。
等位基因
基因
生物性状
根本
应用
诱变育种
原理：自然突变
优点：提高突变率，增加变异来 源，从而利于选育出生产上需要的优良品种。
太空南瓜
神奇的太空育种
太空椒
基因重组
自由组合
基因重组：
生物体在有性生殖过程中，
控制不同性状的基因的重新组合
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
B
a
A
b
a
B
A
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
A
a
A
a
B
b
A
a
b
B
A
a
B
b
二、基因重组
1、类型:
2、意义:
基因重组使后代产生了许多新的______,
从而使后代出现多种新的________，是形成生物多样样的重要原因之一。
①基因的自由组合:
②基因的互换:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合
同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
基因型
性状组合
例：
单眼皮的父母生了一个双眼皮的孩子，这种变异属于（）
A基因突变 B基因重组
Ｃ染色体变异 D环境的差异
基因重组能否产生新的基因？
A
生物的性状不仅受到基因的控制，还会受到什么因素的影响？
想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？
这种变异性状能遗传给子代吗？为什么
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。
甘蓝
3.5kg
7kg
拉萨
3.5kg
北京
资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
表现型 =
基因型 + 外界环境
变异的类型
可遗传变异
生殖细胞内遗传物质
发生改变而引起的
不遗传变异
环境因素影响而造成的
可遗传变异的三种来源:
基因突变
基因重组
染色体变异
下列对基因型与表现型关系的叙述，错误的是
Ａ．表现型相同，基因型不一定相同
Ｂ．基因型相同，表现型一定相同
Ｃ．在相同的生活环境中，基因型相 同，表现型一定相同
Ｄ．在相同的生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同
请思考：
①由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？
自我检测
1. 基因突变和基因重组常分别发生在细胞分裂的（ ）
A、分裂间期 减数第一次分裂 B、分裂间期 受精作用
C、分裂后期 减数第一次分裂 D、分裂前期 受精作用
Ａ
2.关于基因重组，下列叙述中不正确的是（ ）
A．基因重组发生在生物体有性生殖过程中
B．非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组
C．同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
D．基因重组是生物变异的根本来源
D
3．基因突变从根本上改变生物的（ ）
A．遗传密码
B．遗传性状
C．遗传信息
D．遗传规律
C
4.自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸列序如下
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因１ 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因２ 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因３ 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变式（ ）
Ａ．突变基因１和２为一个碱基的替换，突变基因３为一个碱基的增添
Ｂ．突变基因２和３为一个碱基的替换，突变基因１为一个碱基的增添
Ｃ．突变基因１为一个碱基的替换，突变基因２和３为一个碱基的增添
Ｄ．突变基因２为一个碱基的替换，突变基因１和３为一个碱基的增添
A
5.将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好，产生这种现象的原因是
Ａ．基因重组引起性状分离 Ｂ．环境引起性状变异
Ｃ．隐性基因突变成显性基因 Ｄ．染色体结构和数目发生了变化
B
6.下图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，乙是在一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因用B、b）。已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG，请根据图回答下面的问题。
（1）图甲中①②表示的遗传信息传递过程分别是① ， ② ；①过程发生的时间是 ，主要场所是 。
（2）α链碱基组成 ，β链碱基组成 。
（3）镰刀型细胞贫血症致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
（4）图乙中，Ⅱ6的基因型是 ，要保证Ⅱ9婚配后代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为 。
（5）若正常基因片段中的CTT突变成CTC，由此控制的生物性状是否可能发生变化？
第三节 基因与性状
上节回顾 基因表达
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
在转录过程中，遗传信息由 传递给 ，在 上每三个相邻的碱基构成一个 ，编码一个 。
在翻译过程中，由 携带一个 ，在 （细胞器）上逐个读取 上的密码子，从而合成具有一定 的蛋白质。
DNA
RNA
mRNA
密码子
氨基酸
tRNA
氨基酸
核糖体
mRNA
氨基酸序列
1.基因控制性状
探究活动：“红细胞性状改变的原因”
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
谷氨酸
缬氨酸
CTT
GAA
根本原因
直接原因
GAA
CAT
GTA
GUA
转录
翻译
基因能通过控制蛋白质的______而_____控制生物体的性状。
分子结构
直接
人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素，如果一个人由于基因不正常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，而表现出白化症状。
资料分析
基因通过控制 来控制代谢过程，从而影响 。
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转化为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
酶的合成
生物性状
改变
增添
缺失
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
A
T
T
A
C C G C
G G C G
A
T
T
A
A
T
A C C G C
T G G C G
DNA片段
A T C C G C
T A G G C G
C C G C
G G C G
基因突变：DNA分子中发生碱基对的___、____或 ____，而引起的_____
的改变。
改变
增添
缺失
基因结构
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
体细胞可以发生基因突变
生殖细胞中也可以发生基因突变
（但一般不能传给后代）
（可以通过受精作用直接传给后代）
[探究]基因突变发生的时间？
DNA的复制发生在什么时间？
分裂间期
体细胞可以发生基因突变吗？
生殖细胞可以发生基因突变吗？
体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？
生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？
原因
内因：
外因：
物理因素
化学因素
生物因素
亚硝酸
碱基类似物
苯环类似物
病毒、某些细菌等
碱基对的替换、插入或缺失
紫外线
X射线
其它各种辐射
[探究] 基因突变有何特征？
细菌 无抗药性——抗药性
棉花 正常枝——短果枝
果蝇 红眼——白眼
长翅——残翅
人 正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
普 遍 性
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因 4×10－5
果蝇的褐眼基因 3×10－5
玉米的皱缩基因 1×10－６
小鼠的白化基因 1×10－5
人类色盲基因 3×10－5
低频 性
基因突变可以发生在个体发育的任何时期和任何细胞中。
开花结果的植株
胚
幼苗
具根茎叶的植株
分化出花芽的植株
受精卵
随机性
[探究] 基因突变有何特点？
经诱变处理的黄色玉米种子产生的子代
经诱变处理的黑色家鼠产生的子代
多方向性
可逆性
基因突变的特征
普遍性
低频性
随机性
多方向性
可逆性
基因突变意义
基因突变的结果使一个基因变成了它的_______,从而产生新的________,
可能会引起_______的改变，是生物变异的______来源，为生物进化提供了原始材料。
等位基因
基因
生物性状
根本
应用
诱变育种
原理：自然突变
优点：提高突变率，增加变异来 源，从而利于选育出生产上需要的优良品种。
太空南瓜
神奇的太空育种
太空椒
基因重组
自由组合
基因重组：
生物体在有性生殖过程中，
控制不同性状的基因的重新组合
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
B
a
A
b
a
B
A
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
A
a
A
a
B
b
A
a
b
B
A
a
B
b
二、基因重组
1、类型:
2、意义:
基因重组使后代产生了许多新的______,
从而使后代出现多种新的________，是形成生物多样样的重要原因之一。
①基因的自由组合:
②基因的互换:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合
同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
基因型
性状组合
例：
单眼皮的父母生了一个双眼皮的孩子，这种变异属于（）
A基因突变 B基因重组
Ｃ染色体变异 D环境的差异
基因重组能否产生新的基因？
A
生物的性状不仅受到基因的控制，还会受到什么因素的影响？
想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？
这种变异性状能遗传给子代吗？为什么
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。
甘蓝
3.5kg
7kg
拉萨
3.5kg
北京
资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
表现型 =
基因型 + 外界环境
变异的类型
可遗传变异
生殖细胞内遗传物质
发生改变而引起的
不遗传变异
环境因素影响而造成的
可遗传变异的三种来源:
基因突变
基因重组
染色体变异
下列对基因型与表现型关系的叙述，错误的是
Ａ．表现型相同，基因型不一定相同
Ｂ．基因型相同，表现型一定相同
Ｃ．在相同的生活环境中，基因型相 同，表现型一定相同
Ｄ．在相同的生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同
请思考：
①由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？
自我检测
1. 基因突变和基因重组常分别发生在细胞分裂的（ ）
A、分裂间期 减数第一次分裂 B、分裂间期 受精作用
C、分裂后期 减数第一次分裂 D、分裂前期 受精作用
Ａ
2.关于基因重组，下列叙述中不正确的是（ ）
A．基因重组发生在生物体有性生殖过程中
B．非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组
C．同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
D．基因重组是生物变异的根本来源
D
3．基因突变从根本上改变生物的（ ）
A．遗传密码
B．遗传性状
C．遗传信息
D．遗传规律
C
4.自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸列序如下
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因１ 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因２ 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因３ 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变式（ ）
Ａ．突变基因１和２为一个碱基的替换，突变基因３为一个碱基的增添
Ｂ．突变基因２和３为一个碱基的替换，突变基因１为一个碱基的增添
Ｃ．突变基因１为一个碱基的替换，突变基因２和３为一个碱基的增添
Ｄ．突变基因２为一个碱基的替换，突变基因１和３为一个碱基的增添
A
5.将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好，产生这种现象的原因是
Ａ．基因重组引起性状分离 Ｂ．环境引起性状变异
Ｃ．隐性基因突变成显性基因 Ｄ．染色体结构和数目发生了变化
B
6.下图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，乙是在一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因用B、b）。已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG，请根据图回答下面的问题。
（1）图甲中①②表示的遗传信息传递过程分别是① ， ② ；①过程发生的时间是 ，主要场所是 。
（2）α链碱基组成 ，β链碱基组成 。
（3）镰刀型细胞贫血症致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
（4）图乙中，Ⅱ6的基因型是 ，要保证Ⅱ9婚配后代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为 。
（5）若正常基因片段中的CTT突变成CTC，由此控制的生物性状是否可能发生变化？