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第三单元生物变异、育种和进化,第1讲基因突变和基因重组,最新考纲1.基因重组及其意义()2.基因突变的特征和原因(),1基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异的来源，原因是三者细胞内遗传物质都发生了变化。 2基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。 3基因突变是新基因产生的途径，为生物变异提供根本来源，为生物进化提供原始材料。,4狭义的基因重组是指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。广义的基因重组还包括人工基因重组(基因工程)和细菌的转化。基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。 5基因重组来源于减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换。,课前导学 1基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症,知识点一基因突变,GAA,GUA,(1)图示中a、b、c过程分别代表_、_和_。突变发生在_(填字母)过程中。 (2)患者贫血的直接原因是_异常，根本原因是发生了_，碱基对由TA突变成AT。 2概念：由于DNA分子中发生_的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。,DNA复制,转录,翻译,a,血红蛋白,基因突变,碱基对,3基因突变的原因、特点、时间和意义,物理因素,化学因素,随机性,低频性,不定向性,有丝分裂间期,无性生殖,新基因,生物变异,生物进化,小题通关 思考判断： (1)用射线照射大豆使其基因结构发生改变，可获得种子性状发生变异的大豆。() (2)基因R复制时，R中的碱基对TA被碱基对CG替换可导致基因突变。() (3)R基因可突变为r基因，r基因还可能再突变为R基因。() (4)用激光、射线处理青霉菌可提高突变率。() (5)病毒、大肠杆菌及动植物都可发生基因突变。() (6)基因突变可决定生物进化的方向。() 【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6),课前导学 1概念,知识点二基因重组,有性生殖,真核,控制不同性状,2类型 下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，其中均发生了基因重组。 (1)根据图示填写 发生时间(写出相应的细胞所处的时期) a：_；b：_。,四分体时期,减数第一次分裂后期,类型 a：同源染色体上_之间交叉互换； b：非同源染色体上的_之间的自由组合。 (2)实质：控制不同性状的基因_。 (3)结果：产生_，导致_出现。,非姐妹染色单体,非等位基因,重新组合,新的基因型,重组性状,小题通关 思考判断： (1)受精过程中可进行基因重组。() (2)亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。() (3)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。() (4)纯合体自交因基因重组导致子代性状分离。() (5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。() (6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生的生命活动是基因突变和基因重组。() 【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6),1基因突变机理,基因突变,2基因突变对蛋白质与性状的影响 (1)基因突变对蛋白质的影响 (2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因 突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段中。 基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 基因突变若为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改变。,与基因突变有关的7个易错点 (1)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。 (2)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。 (3)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。 (4)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。 (5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。 (6)基因突变是DNA中碱基对的增添、缺失或替换。 (7)基因突变不只发生在分裂间期。,1(2017年江西南昌第一次月考)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是(),考查基因突变机理及对性状的影响,A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化 B状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50% C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化 D状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加 【答案】C 【解析】基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA种类改变。,2一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上，选择杂交的F1个体最好是() A野生型(雄)突变型(雌) B野生型(雌)突变型(雄) C野生型(雌)野生型(雄) D突变型(雌)突变型(雄),考查基因突变的有关实验分析,【答案】B 【解析】由题意可知，一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。可以判断出该突变型为显性性状。那么可以选择野生型(雌)突变型(雄)来进行杂交即可。,3果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。 实验步骤：_； _； _。,结果预测： .如果_， 则X染色体上发生了完全致死突变； .如果_， 则X染色体上发生了不完全致死突变； .如果_， 则X染色体上没有发生隐性致死突变。,【答案】实验步骤：让这只雄蝇与正常雌蝇杂交F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：.F2中雄蝇占1/3(或F2中雌雄21).F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或F2中雌雄在1121之间).F2中雄蝇占1/2(或F2中雌雄11) 【解析】为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多的F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，根据统计后代雌雄比例，作出推断。,1基因重组的类型与发生机制,基因重组,2.基因突变与基因重组的比较,如图a、b为二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请思考： (1)图a处于何种时期？图中的1、2号染色体发生了何种变异？ (2)图b处于何时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何类变异？你能否画出与此图对应的另一组染色体组合图？,提示：(1)图a处于四分体时期，图中1、2号染色体曾因交叉互换发生了基因重组。 (2)图b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级精母细胞，该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合，与图b对应的另一组染色体组合图如图所示。,1下列变异的原理一般认为属于基因重组的是() A将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗 B血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病 C一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子 D高产青霉素的菌株、太空椒等的培育,考查对基因重组类型的理解,【答案】C 【解析】将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗属于染色体变异，A错误；血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病属于基因突变，B错误；一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子属于基因重组，C正确；高产青霉素的菌株、太空椒等的培育属于基因突变，D错误。,2(2017年湖北襄阳四校联考)下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是() A获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变 B非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组 C同源染色体上的基因也可能发生基因重组 D发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代,基因突变与基因重组的比较,【答案】C 【解析】获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程属于基因工程，依据的原理是基因重组，A错误；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组，B错误；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂过程中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。,3(2017年河北定州中学测试)下面是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的是() A甲细胞表明该动物发生了基因突变 B乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变,基因突变与基因重组的判断,C丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时可能发生了交叉互换 D甲、乙、丙所产生的变异都一定能遗传给后代 【答案】D 【解析】该生物的基因型为AABb，甲细胞中出现a基因，表明该动物发生了基因突变，A正确；乙细胞进行的是减数分裂，且该细胞中也含有a基因，表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变，B正确；根据丙细胞的基因和染色体颜色可知，该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换，C正确；甲细胞进行的是有丝分裂，说明该细胞为体细胞，体细胞突变一般不遗传给后代，D错误。,“三看法”判断基因突变与基因重组 (1)“一看”亲子代基因型 如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。 如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。 (2)“二看”细胞分裂方式 如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。 如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。,(3)“三看”细胞分裂图 如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。 如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。 如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。,
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