高考生物一轮复习 第七单元 第1讲 基因突变和基因重组课件.ppt

第1讲基因突变和基因重组 考点突破题型透析 第七单元生物的变异 育种与进化 考点二基因重组 考纲原生态 备选素材 考纲原生态 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 知识梳理考能诊断 1 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症 1 图解 2 直接原因 组成血红蛋白分子的一个 被替换成了 从而引起蛋白质结构的改变 3 根本原因 由于 碱基对被替换成了 碱基对 4 结论 镰刀型细胞贫血症是 引发的一种遗传病 是基因结构发生改变而产生的 2 概念由于DNA分子中发生碱基对的 而引起的 的改变 3 时间主要发生在有丝分裂间期或 基因突变 知识梳理考能诊断 替换 增添和缺失 基因结构 减数第一次分裂前的间期 考点一基因突变 谷氨酸 缬氨酸 4 诱发因素 连线 5 突变特点 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 知识梳理考能诊断 考点一基因突变 普遍性 任何时期和部位 低频性 4 不定向性 一个基因可以向不同方向发生突变 产生一个以上的 5 多害少利性 可能破坏 与现有环境的协调关系 6 意义 1 产生的途径 2 生物变异的 3 生物进化的 知识梳理考能诊断 考点一基因突变 等位基因 生物体 新基因 根本来源 原始材料 1 基因突变一定会导致基因结构的改变 但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 虽然基因突变是不定向的 但其结果是产生了等位基因 也就是说 基因突变是朝着其等位基因的方向进行的 4 基因突变常发生在间期 也能发生在其他各时期 只是突变率更低 5 在个体发育过程中 基因突变发生得越早 影响范围越大 知识梳理考能诊断 考点一基因突变 6 基因突变中 只要是基因分子结构内的变化 1个碱基对的改变叫基因突变 1000个碱基对的改变也叫基因突变 7 密码子的简并性 增大了翻译过程的容错性 提高了翻译的速率 8 RNA病毒中 基因突变指RNA中碱基的改变 增添和缺失 其突变率远大于DNA的突变率 知识梳理考能诊断 考点一基因突变 1 如不考虑染色体变异 某二倍体植物染色体上的基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 2013 高考海南卷 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 高考安徽卷 3 DNA复制时发生碱基对的增添 缺失或改变 导致基因突变 2011 高考江苏卷 4 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 2010 高考江苏卷 知识梳理考能诊断 考点一基因突变 1 2015 北京北师特学校月考 下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化 对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是 不考虑终止密码子 A 第6位的C被替换为TB 第9位与第10位之间插入1个TC 第100 101 102位被替换为TTTD 第103至105位被替换为1个T 题组设计解题技法 解析 答案 题组一基因突变的本质分析 B 第6位的C被替换为T 可能影响一个氨基酸 第9位与第10位之间插入1个T 从第9位以后的氨基酸可能都发生变化 第100 101 102位被替换为TTT 氨基酸序列中可能改变一个氨基酸 第103至105位被替换为1个T 第103位以后的氨基酸可能都发生变化 2 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对 不可能的后果是 A 没有蛋白质产物B 翻译为蛋白质时在缺失位置终止C 控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D 翻译的蛋白质中 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 对于基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列 若在其中部缺失一个核苷酸对 经转录后 在信使RNA上可能提前形成终止密码子 使翻译过程在基因缺失位置终止 使相应控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 或者因基因的中部缺失1个核苷酸对 使相应信使RNA上从缺失部分开始向后的密码子都发生改变 从而使合成的蛋白质中 在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化 解析 答案 题组设计解题技法 A 题组一基因突变的本质分析 基因突变与基因表达的联系 题组设计解题技法 题组一基因突变的本质分析 基因突变类问题的解题方法 1 确定突变的形式 若只是一个氨基酸发生改变 则一般为碱基对的替换 若氨基酸序列发生大的变化 则一般为碱基对的增添或缺失 2 确定替换的碱基对 一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断 若只相差一个碱基 则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基 题组设计解题技法 题组一基因突变的本质分析 3 某炭疽杆菌的A基因含有A1 A66个小段 某生物学家分离出此细菌A基因的2个缺失突变株K 缺失A2 A3 L 缺失A3 A4 A5 A6 将一未知的点突变株X与突变株L共同培养 可以得到转化出来的野生型细菌 即6个小段都不缺失 若将X与K共同培养 得到转化的细菌都为非野生型 由此可判断X的点突变最可能位于A基因的 A A2小段B A3小段C A4小段D A5小段 从题干的信息可看出突变株L缺失A3 A4 A5 A6小段 但具有A1 A2小段 其与点突变株X共同培养后 可以得到转化出来的野生型细菌 那么点突变株X应具有A3 A4 A5 A6小段 所以未知的点突变可能位于A1 A2小段 突变株K缺失A2 A3小段 其与点突变株X共同培养后 得到转化的细菌都是非野生型 而只有当该点突变位于突变株K的缺失小段上时才能得到上述结构 因此点突变株X的点突变最可能位于A基因的A2小段 故选A 解析 答案 题组设计解题技法 题组二基因突变位置的判断 A 4 已知a b c d是某细菌DNA片段上的4个基因 下图中W表示野生型 分别表示三种缺失不同基因的突变体 虚线表示所缺失的基因 若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性 发现仅在野生型和突变体 中该酶有活性 则编码该酶的基因是 A 基因aB 基因bC 基因cD 基因d 从图中可以看出 突变体 缺失d基因 突变体 缺失b c d基因 突变体 缺失a b基因 由题意可知 分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性 发现仅在野生型和突变体 中该酶有活性 说明决定该酶的基因在野生型和突变体 中都有 而在其他突变体中没有 因此编码该酶的是基因b 解析 答案 题组设计解题技法 B 题组二基因突变位置的判断 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 题组设计解题技法 题组二基因突变位置的判断 5 在白花豌豆品种栽培园中 偶然发现了一株开红花的豌豆植株 推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果 为了确定该推测是否正确 应检测和比较红花植株与白花植株中 A 花色基因的碱基组成B 花色基因的DNA序列C 细胞的DNA含量D 细胞的RNA含量 基因是DNA分子上有遗传效应的片段 基因突变是指基因结构的改变 包括DNA上碱基对的增添 缺失和替换 不是碱基的组成发生改变 也不是细胞中的DNA含量变化和RNA含量变化 故A C D项都是错误的 解析 答案 题组设计解题技法 题组三突变基因的分析及突变类型的判断 B 6 育种专家在稻田中发现一株十分罕见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变引起的 下列叙述正确的是 A 这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B 该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C 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D 将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 因突变性状在当代显现 若该突变为隐性基因变为显性基因引起的 突变株为杂合子 故该变异植株自交可产生有 一秆双穗 这种变异性状的纯合子 因显微镜下不能观察到基因 故观察细胞有丝分裂中期细胞染色体 无法判断基因突变发生的位置 将该株水稻的花粉离体培养后还需诱导染色体加倍 再筛选获得稳定遗传的高产品系 解析 答案 题组设计解题技法 题组三突变基因的分析及突变类型的判断 B 7 2015 四川成都外国语学校模拟 某生物小组种植的纯种高茎豌豆 自然状态下却出现了矮茎后代 小组成员有的认为是基因突变的结果 有的认为是环境引起的 为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现 该小组成员设计了如下几种实验方案 其中最简便的方案是 A 分析种子中基因序列B 将矮茎种子在良好的环境条件下种植 让它们自交 再观察后代的性状表现C 将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交 观察后代的性状表现D 以上方案都不合理 对于植物鉴定的方法最简单的是自交 如果在良好环境条件下 自交后代中有矮茎的出现说明是基因突变引起的 如果后代全是高茎说明是环境引起的不可遗传的变异 故选B 解析 答案 题组设计解题技法 题组三突变基因的分析及突变类型的判断 B 8 某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆 经基因检测 该突变性状为基因突变所致 有两种可能 一是显性突变 二是隐性突变 请设计最简便的实验方案判定基因突变的类型 让突变体自交 若自交后代出现性状分离 该突变为显性突变 若自交后代未出现性状分离 该突变为隐性突变 解析 答案 题组设计解题技法 题组三突变基因的分析及突变类型的判断 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体纯合体杂交 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 题组设计解题技法 题组三突变基因的分析及突变类型的判断 9 果蝇的眼色由一对等位基因 A a 控制 在纯种暗红眼 纯种朱红眼 的正交实验中 F1只有暗红眼 在纯种朱红眼 纯种暗红眼 的反交实验中 F1雌性为暗红眼 雄性为朱红眼 则下列说法不正确的是 A 正 反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型B 反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上C 正 反交的子代中 雌性果蝇的基因型都是XAXaD 若正 反交的F1中雌雄果蝇自由交配 其后代表现型的比例都是1 1 1 1 纯种暗红眼 纯种朱红眼 的正交实验中 F1只有暗红眼 说明暗红眼为显性 F1中雌雄果蝇自由交配 其后代表现型的比例是1 XAY 2 XAXA XAXa 1 XaY 纯种朱红眼 XaXa 纯种暗红眼 XAY 的反交实验中 F1雌性为暗红眼 XAXa 雄性为朱红眼 XaY F1中雌雄果蝇自由交配 其后代表现型的比例是1 XAXa 1 XaXa 1 XAY 1 XaY 解析 答案 题组设计解题技法 题组四突变基因位于常染色体还是性染色体上的判断 D 10 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 该雌鼠与野生型雄鼠杂交 F1的雌 雄鼠中均既有野生型 又有突变型 若要通过一次杂交实验鉴别突变基因是在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 雌 突变型 雄 B 野生型 雄 突变型 雌 C 野生型 雌 野生型 雄 D 突变型 雌 突变型 雄 从题目中 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 得出此突变为显性突变 即野生型由隐性基因控制 用野生型雌鼠与突变型雄鼠杂交 若后代雌鼠全为突变型 雄鼠全为野生型 则该基因位于X染色体上 若后代雌 雄鼠中都有突变型 则该基因位于常染色体上 解析 答案 题组设计解题技法 题组四突变基因位于常染色体还是性染色体上的判断 A 突变基因位于常染色体还是X染色体上的判断要通过一次杂交实验 鉴别某等位基因是在常染色体上还是在X染色体上 应选择的杂交组合为具有隐性性状的雌性个体与具有显性性状的雄性个体 用具有隐性性状的雌性个体与具有显性性状的雄性个体杂交 如果后代雌 雄个体都有表现显性性状的个体 则等位基因在常染色体上 如果后代中雌性个体全表现显性性状 雄性个体全表现隐性性状 则等位基因在X染色体上 题组设计解题技法 题组四突变基因位于常染色体还是性染色体上的判断 考点二基因重组 知识梳理考能诊断 1 基因重组 1 实质控制不同性状的基因 2 类型 自由组合型 位于非同源染色体上的 自由组合 交叉互换型 四分体的非姐妹染色单体的交叉互换 人工重组型 技术 即基因工程 3 结果产生 导致 出现 4 意义形成生物 的重要原因之一 重新组合 非等位基因 转基因 新的基因型 重组性状 多样性 2 基因突变与基因重组的比较 知识梳理考能诊断 考点二基因重组 1 精卵结合并没有发生基因重组 来自父方 母方的染色体为同源染色体 每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因 2 自然条件下基因重组只发生在真核生物中 病毒和原核生物中不发生基因重组 3 基因重组在人工操作下也可以实现 如基因工程 肺炎双球菌转化中都发生了基因重组 知识梳理考能诊断 考点二基因重组 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的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B 减数分裂过程中 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 非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组D 一般情况下 水稻雄蕊内可发生基因重组 而根尖中则不能 控制不同性状的基因重新组合 称为基因重组 它包括自由组合型和交叉互换型 减数分裂四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体之间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 非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组 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 题组设计解题技法 解析 答案 题组一基因重组类型的判断 B 2 2015 保定调研 下列过程中没有发生基因重组的是 R型菌转化为S型菌 实质上是S型菌的DNA片段与R型菌的DNA发生了基因重组 将荧光蛋白基因导入小鼠受精卵是应用基因工程进行不同生物间的基因重组 初级精母细胞形成次级精母细胞时 同源染色体分开 非同源染色体自由组合 此过程发生了基因重组 高产菌株的筛选是利用基因突变和通过人为的定向选择实现的 不涉及基因重组 解析 答案 题组设计解题技法 题组一基因重组类型的判断 D 3 下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图 数字代表染色体 字母代表染色体上带有的基因 图中不可能反映的是 A 图甲细胞表明该动物发生了基因重组B 图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变C 图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D 图丙细胞表示发生非同源染色体的自由组合 解析 答案 题组设计解题技法 题组一基因重组类型的判断 A 根据题干知 图甲 图乙 图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图 图甲细胞中着丝点已分开 而且有同源染色体 是有丝分裂 造成相同两条染色体上基因不同是基因突变 图乙细胞处于分裂间期 图丙细胞中同源染色体正在分开 是减数第一次分裂 基因重组通常发生在减数分裂过程中 所以甲不能进行基因重组 1与2的片段部分交换 属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 属于基因重组 图丙细胞中同源染色体分离 非同源染色体自由组合 1 基因重组类型的图解分析 题组设计解题技法 题组一基因重组类型的判断 2 细胞分裂图中基因重组类型的判断 1 发生时间 图a所示变异发生在减 前期 四分体时期 图b所示变异发生在减 后期 2 类型图a 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换 图b 非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合 题组设计解题技法 题组一基因重组类型的判断 4 下列有关基因重组的叙述 正确的是 A 基因型为Aa的个体自交 因基因重组而使子代性状发生分离B 基因A因部分碱基的替换 增添或缺失而形成它的等位基因a属于基因重组C 非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组D 造成同卵双生姐妹性状上差异的主要原因是基因重组 基因型为Aa的个体自交 后代的性状分离是等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的 基因A中碱基对的替换 增添或缺失属于基因突变 同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换属于基因重组 同卵双生是指由同一受精卵发育而来的双胞胎 所以其细胞核中的遗传物质是一样的 其性状差异主要是由外界环境引起的 解析 答案 题组设计解题技法 题组二基因突变与基因重组的判断 C 5 2015 安徽巢湖质检 如图是某二倍体动物细胞分裂示意图 其中字母表示基因 据图判断 A 此细胞含有4个染色体组 8个DNA分子B 此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDdC 此细胞发生的一定是显性突变D 此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组 图示细胞有2个染色体组 8个DNA分子 细胞中正在发生同源染色体的分离 非同源染色体上非等位基因的自由组合 即基因重组 其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d 其对应的同源染色体上含有d d 但不能确定的是D突变成d 还是d突变成D 故可能发生的是隐性突变 也可能发生的是显性突变 解析 答案 题组设计解题技法 题组二基因突变与基因重组的判断 D 下图为高等动物细胞分裂示意图 图中反映的是 该细胞一定发生了基因突变 该细胞一定发生了基因重组 该细胞可能发生了基因突变 该细胞可能发生了基因重组A B C D 由图中没有同源染色体 同时着丝点分开 可以确定该图表示减数第二次分裂后期 同时注意到该细胞中 由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因不完全相同 分别是B b 其原因可能是减数第一次分裂间期染色体复制出现错误 发生了基因突变 也可能是减数第一次分裂的四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换 使得两姐妹染色单体的基因不完全相同 题组设计解题技法 解析 答案 题组二基因突变与基因重组的判断 B 根据细胞分裂图来确定变异的类型对A B图分析 题组设计解题技法 题组二基因突变与基因重组的判断 题组设计解题技法 题组二基因突变与基因重组的判断 1 若为有丝分裂 如根尖分生区细胞 受精卵等 则只能是基因突变造成的 2 若为减数分裂 则原因是基因突变 减 前的间期 或基因重组 减 前期 3 若题目中问造成B b不同的根本原因 应考虑可遗传变异的最根本来源 基因突变 4 若题目中有 分裂 时期提示 如减 前期 则考虑交叉互换 间期则考虑基因突变 3 基因突变和基因重组的判断方法