高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异、育种与进化 第20讲 基因突变与基因重组课件 新人教版.ppt

第20讲基因突变与基因重组 2017备考 最新考纲 1 基因重组及其意义 2 基因突变的特征和原因 考点一基因突变 5年14考 自主梳理 1 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症 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 碱基对由突变成 DNA复制 转录 翻译 GUA GAA a 血红蛋白 基因突变 2 基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的增添 缺失或改变 的改变 3 发生时间 有丝分裂间期或减 分裂前的间期 4 诱发基因突变的因素 连线 基因结构 答案 1 C 2 A 3 B 5 基因突变的特点 1 一切生物都可以发生 2 随机性 生物个体发育的 3 自然状态下 突变频率很低 4 一个基因可以向不同的方向发生突变 5 有些基因突变 可使生物获得新性状 适应改变的环境 普遍性 任何时期和部位 低频性 不定向性 多害少利性 6 基因突变的结果7 意义 产生一个以上的 1 产生的途径 2 的根本来源 3 提供生物进化的 等位基因 新基因 生物变异 原始材料 1 高考重组判断正误 1 某二倍体植物染色体上的等位基因B1突变为B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的 2013 海南 22A改编 2 积聚在甲状腺细胞内的131I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 2011 安徽 4D 3 观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 2011 江苏 6C 4 在诱导菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生基因突变与基因重组 2013 四川高考 5 抗虫小麦与矮秆小麦杂交 通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 2013 全国卷 T5B 以上内容主要源自教材必修2P80 83基因突变和基因重组相关知识 全面把握基因突变 基因重组内涵 特点 发生范围及其在育种上的应用是解题关键 2 教材研习 1 必修2P83思考与讨论改编 父母和子女之间 同一父母的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异 其主要原因是 A 基因突变B 基因重组C 环境影响D 包括A B C三项 2 必修2P84拓展题T2改编 具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体 即杂合子 并不表现镰刀型细胞贫血症的症状 因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白 对疟疾有较强的抵抗力 镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区 对此现象的解释 正确的是 A 基因突变是有利的B 基因突变是有害的C 基因突变的有害性是相对的D 不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵抗力要强 解析 1 同一父母所生子代间不同主要源自基因重组 基因突变为异常变化 2 含一个镰刀型细胞贫血症突变基因 在正常环境中是致病基因携带者 对机体不利 但在疟疾流行地区反而对个体生存有利 这充分表明 突变的有利 有害是相对的 答案 1 B 2 C 跟进题组 题组一基因突变的特点及意义1 2015 辽宁沈阳二中期中考试 25 下列有关基因突变的叙述 错误的是 A 只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变B 基因突变可发生于生物体发育的任何时期C 基因突变是生物进化的重要因素之一D 基因碱基序列改变不一定导致性状改变解析基因突变是指DNA分子的碱基对的增添 缺失和改变 进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变 A错误 答案A 2 2013 上海卷 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 如表显示了与酶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 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 解析某个碱基被替换 状况 氨基酸的序列可能发生了变化 状况 X与Y氨基酸的数目相等 肽键数可能不变 状况 Y与X的氨基酸数目比小于1 编码的氨基酸的数量减少 可能是因为突变导致了终止密码位置变化 突变不会导致tRNA的种类增加 答案C 3 基因突变未引起生物性状改变的原因 突变部位 基因突变发生在基因的非编码区 密码子简并性 若基因突变发生后 引起了mRNA上的密码子改变 但由于一种氨基酸可对应多个密码子 若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状不改变 隐性突变 若基因突变为隐性突变 如AA中其中一个A a 此时性状也不改变 有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置 但该蛋白质的功能不变 题组二基因突变的机制3 2015 海南卷 19 关于等位基因B和b发生突变的叙述 错误的是 A 等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C 基因B中的碱基对G C被碱基对A T替换可导致基因突变D 在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变解析根据基因突变的不定向性 突变可以产生多种等位基因 A正确 X射线属于物理诱变因子 可以提高基因突变率 B错误 基因突变包括碱基对的替换 增添 缺失三种情况 C选项属于替换 D选项属于增添 C D正确 答案B 4 2015 山西四校联考 假基因是一种与功能基因 正常基因 有相似序列 但失去原有功能的基因 下图表示真核生物体细胞内假基因形成的两种途径 下列有关分析正确的是 A 假基因与正常基因在染色体上的位置差别较大B 假基因能通过复制遗传给子代细胞或个体C 在自然选择过程中 假基因将很快被淘汰D 与原DNA序列相比 途径 获得的DNA序列比途径 获得的DNA序列更相似解析由题干及题图信息可知 假基因与正常基因在染色体上的位置没有发生变化 A错误 假基因位于染色体上 能通过复制遗传给子代细胞或个体 B正确 若假基因控制的性状在自然选择过程中占优势 则假基因不易在自然选择过程中被淘汰 C错误 从图示可看出 通过途径 获得的假基因长度小于途径 获得的 所以与原DNA序列相比 途径 获得的DNA序列比途径 获得的DNA序列更相似 D错误 答案B 1 分析基因突变的发生机制 2 理解基因突变的本质和时期 1 基因突变的本质 基因突变不改变染色体上基因的数量 只改变基因的结构而产生新基因 即由A突变成a 隐性突变 或者由a突变成A 显性突变 2 基因突变的时期 主要发生在细胞分裂的间期 细胞分裂间期发生DNA复制时双螺旋结构被解开后 结构不稳定容易发生基因突变 但是在其他时期也可以发生基因突变 只是基因突变的概率相对较小 题组三显性突变与隐性突变的判断 5 2015 江苏卷 15 经X射线照射的紫花香豌豆品种 其后代中出现了几株开白花植株 下列叙述错误的是 A 白花植株的出现是对环境主动适应的结果 有利于香豌豆的生存B X射线不仅可引起基因突变 也会引起染色体变异C 通过杂交实验 可以确定是显性突变还是隐性突变D 观察白花植株自交后代的性状 可确定是否是可遗传变异 解析白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变 不一定有利于生存 A错误 X射线可引起基因突变和染色体变异 B正确 应用杂交实验 通过观察其后代的表现型及比例 可以确定是显性突变还是隐性突变 C正确 白花植株自交后代若有白花后代 可确定为可遗传变异 否则为不可遗传变异 D正确 答案A 6 将果蝇进行诱变处理后 其染色体上可发生隐性突变 隐性致死突变或不发生突变等情况 遗传学家想设计一个实验检测上述三种情况 检测X染色体上的突变情况 实验时 将经诱变处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇筛选交配 B表示红眼基因 得F1 使F1单对筛选交配 分别饲养 观察F2的分离情况 预期结果和结论 1 若F2中表现型为3 1 且雄性中有隐性突变体 则说明 2 若F2中表现型均为红眼 且雄性中无隐性突变体 则说明 3 若F2中 2 1 则说明 解析图解中给出了F2的四种基因型 若X染色体上发生隐性突变 则F2中表现型为3 1 且雄性中有隐性突变体 若X染色体上没发生突变 则F2中表现型均为红眼 且雄性中无隐性突变体 若X染色体上发生隐性致死突变 则F2中 2 1 答案 1 发生了隐性突变 2 没有发生突变 3 发生了隐性致死突变 1 显性突变和隐性突变的判断 2 判定方法 选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交 据子代性状表现判断 让突变体自交 观察子代有无性状分离而判断 1 类型 显性突变 aa Aa 当代表现 隐性突变 AA Aa 当代不表现 一旦表现即为纯合子 2 突变基因具体位置的判断 1 利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较 根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置 2 将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养 根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置 考点二基因重组 5年8考 自主梳理 1 概念 有性生殖 真核 控制不同性状 2 类型 非等位基因 3 结果 产生新的 导致出现 4 应用 育种 基因型 重组性状 杂交 5 意义 1 是的来源之一 2 为提供材料 3 是形成的重要原因之一 生物变异 生物进化 生物多样性 基因重组的类型解读 1 上述1 3依次代表哪类基因重组类型 2 请指出三类基因重组类型发生于何时期 提示 1 类型1 交叉互换型 类型2 自由组合型 类型3 基因工程 2 类型1 减 前期 类型2 减 后期 类型3 基因工程操作成功即可实现外源基因与受体细胞基因的重组 跟进题组 题组一基因重组特点 意义及应用 1 下列关于基因重组的说法不正确的是 A 生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因重组B 减数分裂四分体时期 同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C 减数分裂过程中 非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D 一般情况下 水稻花药内可发生基因重组 而根尖则不能 解析减数分裂四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组 姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组 一般情况下 减数分裂过程中存在基因重组 而根尖细胞只能进行有丝分裂 所以不会发生基因重组 答案B 2 下图中A a B b表示基因 下列过程存在基因重组的是 解析基因重组发生在减数第一次分裂过程中 A中只有一对等位基因 只能体现基因分离 C为减数第二次分裂后期位于姐妹染色单体上的相同基因分离 D为雌雄配子之间的随机结合 都不存在基因重组 B 基因重组只是 原有基因间的重新组合 它既未改变基因的 质 未产生 新基因 也未改变基因的 量 只是产生了 新基因型 其所产生的性状应称作 重组性状 而不是 新性状 题组二基因重组与基因突变的比较与判断 3 下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是 解析狭义的基因重组有两种类型 一是减数分裂过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 二是减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合 如C项 广义的基因重组还包括基因工程中的DNA重组 也叫基因拼接 如B项 以及A项所示类型 新型S型活细菌的出现是R型活细菌的DNA与S型死细菌的DNA重组的结果 D项表示诱变育种 其原理是基因突变 不是基因重组 答案D 4 如图是某个二倍体 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基因突变C 丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换D 甲 乙 丙所产生的变异均可遗传给后代 解析据题干中甲 乙 丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图分析可知 甲图表示有丝分裂后期 染色体上基因A与a不同 是基因突变的结果 乙图表示减数第二次分裂后期 其染色体上基因A与a不同 没有同源染色体交叉互换的特征 只能是基因突变的结果 丙细胞也属于减数第二次分裂后期图 基因B与b所在的染色体颜色不一致 则染色体上基因B与b不同是交叉互换造成的 甲细胞分裂产生体细胞 产生的变异一般不遗传给后代 答案D 三看法 判断基因突变与基因重组1 一看亲子代基因型 1 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 2 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 1 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 2 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 1 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 2 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 3 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 其B处颜色为 灰色 易错易混防范清零 易错清零 易错点1误认为基因突变就是 DNA中碱基对的增添 缺失或改变 点拨基因突变 DNA中碱基对的增添 缺失或改变 基因是有遗传效应的DNA片段 不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变 有些病毒 如SARS病毒 的遗传物质是RNA RNA中碱基的增添 缺失或改变引起病毒性状变异 广义上也称基因突变 易错点2误认为基因突变只发生在分裂间期 点拨引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素 外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期 而是在各个时期都有 另外 外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列 并不是通过DNA的复制来改变碱基对 所以基因突变不只发生在间期 易错点3将基因突变的结果 产生新基因 与 产生等位基因 混淆 点拨不同生物的基因组组成不同 病毒和原核细胞的基因组结构简单 基因数目少 而且一般是单个存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突变可产生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因 易错点4混淆基因重组与基因突变的意义 说词 点拨关注基因突变和基因重组的常考 说词 易错点5误认为基因突变会使得基因 位置 或 数目 发生改变或错将基因中 碱基对 缺失视作 基因 缺失 点拨基因突变仅改变了基因内部结构 产生了新基因 并未改变基因位置 也未改变基因数量 基因中碱基对缺失 只是成为了新基因 即基因仍在 并非 基因缺失 易错点6混淆基因突变与基因重组的发生条件 适用范围与发生概率 点拨如下表所示 规范答题 下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株 纯种AABB 的一个A基因和乙植株 纯种AABB 的一个B基因发生突变的过程 已知A基因和B基因是独立遗传的 请分析该过程 回答下列问题 A 若箭头处的碱基突变为T 则对应反密码子变为UAGB 基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNAC 若基因P缺失 则该植物发生了基因突变D 基因P在该植物根尖根毛区细胞中数目最多时可有4个 1 找错 纠错 错答序号 正答 错答序号 正答 错答序号 正答 错答序号 正答 错答序号 正答 错答序号 正答 错答序号 正答 AaBB 扁茎缺刻叶 AABb 组织培养 自交 A 2 错因分析 1 序号 审题不透 未顾及甲 乙植株均涉及A B基因所控制的两对相对性状且 独立遗传 2 序号 错将 技术方法 答作 原理 3 序号 思维混乱 不能明确一方面无隐性 类型 另一方面植物杂合子宜 自交 得纯合子 4 序号 错将 基因缺失 视作 碱基对缺失 错误地认为根毛细胞可进行分裂 复制