高考生物一轮复习变式训练：《基因突变及其他变异》课件（人教版必修二）

欢迎进入生物课堂 体系概览 复习导引1 线索导引 以生物变异类型为线索 顺序复习基因突变 基因重组 染色体变异三种基本的变异类型 再密切关注三种变异在生物育种工程上的应用和对人类遗传病的影响 2 重点关注 1 三种变异类型的实质 关键是区分三种变异的根本不同点 一个是基因内部碱基对改变 一个是不同的基因重新发生组合 一个是染色体的结构或者数目发生改变 变异的实质是不同的 2 生物变异与育种 各种育种方式的原理 育种过程中的关键操作 根据生产要求设计相应的育种方式 3 遗传病的判断与概率计算 并依据遗传规律预算后代患病的风险概率 3 链接社会 优生优育是涉及每一个家庭的重要问题 遗传咨询和产前诊断是优生的必要措施 了解家庭病史 分析遗传方式 产前羊水检查 B超检查 孕妇血细胞检查及基因诊断等手段 都能有效避免患儿出生 第1节基因突变和基因重组 知识排查 双基自测1 亮氨酸的密码子有如下几种 UUA UUG CUU CUA CUG 当某基因片段中的GAC突变为AAC时 这种突变的结果对该生物的影响是 A 一定有害B 一定有利C 有害的概率大于有利的概率D 既无利也无害答案 D解析 当基因中的GAC突变为AAC时 对应的密码子也由CUG变为UUG 但仍决定亮氨酸 不会改变蛋白质的结构 因此对生物既无利也无害 2 基因A与a1 a2 a3之间的关系如右图所示 该图不能表明的是 A 基因突变是不定向的B 等位基因的出现是基因突变的结果C 正常基因与致病基因可以通过突变而转化D 这些基因的传递遵循自由组合定律答案 D解析 图示表明了突变的不定向性 可逆性和多方向性等 自由组合定律是非同源染色体上的非等位基因传递的基本规律 与基因突变无关 3 基因重组发生在有性生殖过程中控制不同性状的基因的自由组合时 下列有关基因重组的说法正确的是 A 有细胞结构的生物都能够进行基因重组B 基因突变 基因重组都能够改变基因的结构C 基因重组发生在初级精 卵 母细胞形成次级精 卵 母细胞的过程中D 在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组 答案 C解析 选项分析如下 有细胞结构的生物包括真核生物和原核生物 原核生物不进行有性生殖 不能发生基因重组 故A错误 基因重组是基因的自由组合 不会改变基因的结构 基因突变是碱基对的增添 缺失 替换 所以能够导致基因结构的改变 故B错误 基因重组发生在减数第一次分裂期间 减数第一次分裂的结果是初级精 卵 母细胞形成次级精 卵 母细胞 故C正确 在减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组 如果非同源染色体交换则属于染色体的结构变异 故D错误 4 2010 全国新课标 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RAN含量答案 B解析 推测该红花表现型的出现是否为花色基因突变的结果 应检测和比较红花植株与白花植株细胞中基因的不同 即基因的DNA序列 5 下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因 请据图回答 1 过程是 发生的场所是 发生的时间是 过程是 发生的场所是 过程是 发生的场所是 2 表示的碱基序列是 这是决定一个缬氨酸的一个 转运谷氨酸的转运RNA一端的三个碱基是 3 父母均正常 生了一个镰刀型细胞贫血症的女儿 可见此遗传病是 遗传病 若Hbs代表致病基因 HbA代表正常的等位基因 则患病女儿的基因型为 母亲的基因型为 这对夫妇再生一个患此病的女儿的概率为 4 比较Hbs与HbA的区别 Hbs中碱基为 而HbA中为 5 镰刀型细胞贫血症是由 产生的一种遗传病 从变异的种类来看 这种变异属于 该病十分罕见 严重缺氧时会导致个体死亡 这表明基因突变的特点是 和 解析 发生此病的根本原因在于遗传物质DNA复制时发生了基因突变 由原来的CTT突变为CAT 从而使转录成的信使RNA上的碱基也相应地由GAA变成GUA 因在翻译过程中 GAA GUA分别是谷氨酸 缬氨酸的密码子 所以合成的血红蛋白中的谷氨酸就被缬氨酸所代替 异常的血红蛋白使红细胞变形 由正常的双面凹的圆饼状变为镰刀型 使红细胞运输氧的能力大大降低 该病十分少见 说明基因突变在自然界的频率很低 也说明基因突变往往对生物是有害的 考点突破一 可遗传变异与不可遗传变异的比较1 变异的概念生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间 均有或多或少的差异 这种差异就是变异 2 生物变异的概念图 3 可遗传变异与不可遗传变异的比较 特别提示 水 肥 阳光特别充足时 温度改变 激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异 但射线 太空 化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异 典例1 祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富 种类繁多 变异是岛上蝶类新种形成和进化的重要因素之一 但是下列变异中不能成为蝶类进化内因的是 A 基因结构改变引起的变异B 染色体数目改变引起的变异C 环境改变引起的变异D 生物间杂交引起的变异解析 进化的内因是可遗传变异 包括基因突变 染色体变异 基因重组 单纯由环境改变引起的变异是不遗传的 答案 C 变式训练1 1下列叙述中 其变异现象可遗传的是 A 割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植 因而部分改变了第二性征B 果树修剪后所形成的树冠具有特定形状C 用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊 得到无子果实D 开红花的一株豌豆自交 后代部分植株开白花答案 D 二 基因突变的原因 结果及影响1 对基因突变概念的理解 2 基因突变概念要素整合图解将基因突变的内涵 外延 原因 结果 特点 意义等概念要素整合如下 特别提醒 基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基对种类和数目的变化 基因的数目和位置并未改变 3 基因突变对性状的影响 1 改变性状 原因 突变间接引起密码子改变 最终表现为蛋白质功能改变 影响生物性状 实例 镰刀型细胞贫血症 2 不改变性状 有下列两种情况 一种氨基酸可以由多种密码子决定 当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时 这种突变不会引起生物性状的改变 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变 4 基因突变对子代的影响 1 基因突变发生在有丝分裂过程中 一般不遗传 但有些植物可以通过无性生殖传递给后代 2 如果发生在减数分裂过程中 可以通过配子传递给后代 典例2 自然界中 一种生物某一基因及其突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下 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分子的改变是 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 解析 比较正常蛋白质与突变后蛋白质的氨基酸组成顺序可知 突变基因1所决定的氨基酸顺序种类与正常基因所决定的氨基酸顺序种类一样 说明该突变属于同义突变 是基因中一个碱基的替换 突变基因2所决定的氨基酸与正常基因所决定的氨基酸相比只有一个氨基酸种类发生变化 所以可确定该突变也只是一个碱基的替换 属于错义突变 突变基因3决定的氨基酸中有三个发生改变 说明是在编码苯丙氨酸的碱基序列后增添或缺失了一个碱基 使该碱基以后转录出的密码子顺延一个碱基而引起后面的氨基酸种类的改变 答案 A 规律总结 基因突变包括碱基对的增添 缺失 替换三种类型 碱基对增添或缺失会引起mRNA上密码子及其编码的氨基酸的种类及数目的改变 碱基对替换不一定能引起mRNA上密码子编码的氨基酸种类的改变 变式训练2 1 菏泽日报 2007年9月8日报道 2005年5月9日 54粒经过18天太空遨游的 太空大豆 开始在该市试种 试种结果表明 太空大豆 单株最少结荚300个 最多结荚800多个 株根直径2cm 株高130cm 其多项指标均优于普通大豆 请分析回答下列问题 1 太空大豆 种子从太空返回地面后种植 往往能得到新的变异特征 这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后 其 发生变异 请预测可能产生的新变异对人类是否有益 判断的理由是 2 试举出这种育种方法的优点 3 这种太空诱变育种与转基因的种子一样吗 试说明原因 思路点拨 从题干看出太空育种的原理是利用辐射 微重力等环境进行诱变育种 这与地面上进行的诱变育种本质上是相同的 都是提高了基因突变的频率 从而经过筛选可能获得具有优良性状的新个体 解析 由于太空中存在着微重力 强辐射等因素 这些都是有别于地球的特殊条件 一般情况下 地面辐射育种需要达到半致死剂量强度才能引起变异 而在太空中种子没有任何死亡率就能发生变异 太空诱变育种和转基因育种有本质的区别 它没有外源基因插入 而是在空间特殊条件下基因发生碱基的增添 缺失或替换而引起性状变异 太空中的特殊条件能够引起生物的基因突变 其变异频率高 幅度大 变异后代容易稳定 是诱变育种的一条好途径 答案 1 宇宙射线等遗传物质 若DNA或基因 不一定基因突变是不定向的 2 变异频率高 加快育种速度 大幅度改良某些性状 3 不一样转基因的种子有外源基因的插入 而诱变育种的种子无外源基因插入 三 基因重组1 概念 指生物体在进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合2 意义 为生物变异提供了极其丰富的来源 是形成生物多样性的重要原因之一 对于生物进化具有重要的意义 3 基因重组概念的理解 4 基因突变和基因重组的比较 典例3 生物体内的基因重组 A 能够产生新的基因B 在生殖过程中都能发生C 是生物变异的根本来源D 在同源染色体之间可发生解析 基因重组的结果是产生新的基因型 并不能产生新基因 基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期 在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 生物变异的根本来源是基因突变 答案 D 变式训练3 1如图为高等动物的细胞分裂示意图 图中不可能反映的是 A 发生了基因突变B 发生了染色单体互换C 该细胞为次级卵母细胞D 该细胞为次级精母细胞 解析 根据图中细胞无同源染色体且着丝点已分开这一特点 我们可以断定该细胞处于减数第二次分裂的后期 从染色体上的基因分析 正常情况下 较大一条染色体的基因应该是相同的 来自同一个DNA分子的复制 即基因要么是BB 要么是bb 但事实是一个B基因 一个b基因 A B两个选项都可以产生这一结果 由于细胞质均等分开 所以该细胞不可能是次级卵母细胞 次级卵母细胞分裂形成一个极体和一个卵细胞 细胞质分配不均等 答案 C 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全