高考生物一轮复习 第3单元 第1讲 基因突变和基因重组课件.ppt

抓住2个基础知识点 掌握2个核心考点 高效训练6道题 提能 课时限时检测 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 一 基因突变1 概念 dna分子中发生碱基对的 而引起 的改变 抓住2个基础知识点 增添 替换 缺失 基因结构 2 诱发基因突变的因素如下 请尝试连线 物理因素a 亚硝酸 碱基类似物等 化学因素b 某些病毒的遗传物质 生物因素c 紫外线 x射线及其他辐射 提示 c a b 3 上面图示体现了基因突变的一个特点为不定向性 基因突变的其他特点为 和 4 基因突变的意义在于 1 产生的途径 2 生物变异的 3 生物进化的 普遍性 随机性 低频性 多害少利性 新基因 根本来源 原始材料 名师点拨 1 基因突变一定引起基因结构的改变 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 基因突变与外界因素无明确的因果关系 4 基因突变主要发生在dna复制过程中 5 任何生物都具有基因突变这种可遗传的变异 二 基因重组如图1 2为某雄性动物精原细胞分裂的图像 均发生了基因重组图1图2 1 发生时间写出相应细胞所处的时期 图 1 图 2 减数 2 类型图 1 同源染色体上 之间交叉互换 图 2 非同源染色体上的 之间自由组合 3 意义 1 形成 的重要原因 2 生物变异的来源之一 有利于 四分体时期 第一次分裂后期 非姐妹染色单体 非等位基因 生物多样性 生物进化 名师点拨 1 基因重组只能产生新基因型和重组性状 不能产生新基因和新性状 2 受精过程中并不发生基因重组 3 基因重组并不仅局限于真核生物细胞减数分裂过程中 人工实验条件下的dna重组也属于基因重组 1 2013 海南高考 某二倍体植物染色体上的基因b2是由其等位基因b1突变而来的 如不考虑染色体变异 下列叙述错误的是 a 该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的b 基因b1和b2编码的蛋白质可以相同 也可以不同c 基因b1和b2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码d 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 解析 基因突变是由碱基对的增添 缺失或改变引起的 a正确 突变后的密码子可能与原密码子决定同一种氨基酸 故基因b1和b2编码的蛋白质可以相同 也可以不同 b正确 自然界所有生物共用一套遗传密码 c正确 正常情况下 减数分裂产生配子时 同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分离而分离 b1和b2基因不可能同时存在于同一个配子中 d错误 答案 d 2 下列过程存在基因重组的是 a b cd 解析 基因重组发生在减数第一次分裂过程中 a存在两对等位基因 且是减数分裂产生配子的过程 存在基因重组 b是精子和卵细胞随机结合的过程 不存在基因重组 c是减数第二次分裂 没有基因重组 基因重组至少涉及两对等位基因 d中是含一对等位基因的杂合子自交的过程 不存在基因重组 答案 a 3 用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化 ccgctaacg ccgcgaacg 那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是 可能用到的密码子 天冬氨酸 gau gac 丙氨酸 gca gcu gcc gcg a 基因突变 性状改变b 基因突变 性状没有改变c 染色体结构改变 性状没有改变d 染色体数目改变 性状改变 解析 由题意可知 基因模板链中cta转变成cga mrna中相应的密码子由gau转变成gcu 多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸 因此 黄色短杆菌发生了基因突变 性状也发生了改变 由于只是部分碱基的改变 所以不会导致染色体结构和数目的变化 答案 a 4 下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中 细胞内的同源染色体对数的变化曲线 基因重组最可能发生在 a ab段b cd段c fg段d hi段 解析 读图知ae段精原细胞进行有丝分裂 不存在基因重组 ei段为减数分裂 fg为减数第一次分裂 减数第一次分裂的四分体时期和后期可发生基因重组 答案 c 5 2013 太原模考 基因突变是生物变异的根本来源 下列有关叙述错误的是 a 生物体内的基因突变属于可遗传的变异b 基因突变的频率很低 个体每代突变的基因数很少c 基因只要发生突变 生物的表现型就一定改变d 基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 解析 有些基因虽然发生了突变 但生物的性状不一定改变 答案 c 6 如图甲是基因型为aabb的生物细胞分裂示意图 图乙表示由于dna中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程 图丙为部分氨基酸的密码子表 据图回答 甲乙 丙 1 据图甲推测 此种细胞分裂过程中 出现的变异方式可能是 2 在真核生物细胞中图甲中 过程发生的场所是 3 图丙提供了几种氨基酸的密码子 如果图乙的碱基改变为碱基对替换 则x是图丙氨基酸中 的可能性最小 原因是 图乙所示变异 除由碱基对替换外 还可由碱基对 导致 4 a与a基因的根本区别在于基因中 不同 解析 图甲为减数分裂 可发生基因突变 基因重组等变异类型 图 为转录 主要发生在细胞核 除此之外 线粒体和叶绿体中也可发生 等位基因的碱基排列顺序不同 答案 1 基因突变或基因重组 2 细胞核 线粒体 叶绿体 3 丝氨酸需同时替换两个碱基增添或缺失 4 碱基对排列顺序 脱氧核苷酸排列顺序 考点一 43 基因突变 掌握2个核心考点 一 类型1 显性突变 如a a 该突变一旦发生即可表现出相应性状 2 隐性突变 如a a 突变性状一旦在生物个体中表现出来 该性状即可稳定遗传 二 基因突变与性状的关系1 基因突变引起生物性状的改变 2 基因突变未引起生物性状改变的原因 1 突变发生在基因的非编码区域 2 根据密码子的简并性 有可能翻译出相同的氨基酸 3 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因 三 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 易误易混与基因突变有关的6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 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高 4 基因突变 dna中碱基对的增添 缺失 替换 5 基因突变不只发生在分裂间期 基因突变与细胞分裂1 下图为某高等生物细胞某种分裂的两个时期的结构模式图 a b表示染色体片段 e e表示等位基因 下列关于两图叙述错误的是 图1图2 考向预测练1 a 图1细胞处在减数第二次分裂中期 此时期没有遗传物质的复制b 图1细胞分裂过程中可能发生了基因重组或基因突变 图2可能发生基因重组c 同源染色体上等位基因的分离不发生在两图所处的分裂时期d 若两图来源于同一个卵原细胞 且图2是卵细胞 则图1是第一极体 解析 图1细胞处在减数第二次分裂中期 图2为减数第二次分裂末期 遗传物质的复制发生在间期 故a正确 图1中e e表示等位基因 同一条染色体的姐妹染色单体的同样位置基因应该相同 由此可推断可能发生了基因突变或基因重组 图2是减数第二次分裂后的子细胞 不可能发生基因重组 故b错误 等位基因分离发生在减数第一次分裂后期 故c正确 由一个卵原细胞分裂而来 图2是卵细胞 若来自图1 则图2中最短的一条染色体的颜色应该与图1中最短的一条染色体的任一条染色体单体颜色一样 图示却不一样 说明图1为第一极体 故d正确 答案 b 基因突变与育种2 甲磺酸乙酯 ems 能使鸟嘌呤变成7 乙基鸟嘌呤 后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对 为获得更多的水稻变异类型 育种专家常用适宜浓度的ems溶液浸泡种子后再进行大田种植 下列叙述错误的是 a 使用mes浸泡种子可以提高基因突变的频率b ems的处理可使dna序列中g c转换成a tc 获得的变异植株细胞核dna中的嘌呤含量高于嘧啶d 经ems处理后 水稻体细胞中的染色体数目保持不变 考向预测练2 解析 由题干信息 甲磺酸乙酯 ems 能使鸟嘌呤变成7 乙基鸟嘌呤 后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对 可知 mes的处理可以提高基因突变的频率 故a正确 甲碘酸乙酯 ems 能使鸟嘌呤变成7 乙基鸟嘌呤 后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对 所以ems能使dna序列中g c转换成a t 故b正确 双链dna中 碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则 即嘌呤总是与嘧啶配对 所以嘌呤含量等于嘧啶 故c错误 ems处理使水稻发生基因突变 但不能使稻子细胞发生染色体变异 故d正确 答案 c 考点二 44 基因重组及与基因突变的比较 一 三种基因重组方式的比较 二 基因突变和基因重组的比较 基因重组与突变的综合3 2013 海南海口调研 下图为基因型aabb的某动物正在分裂的细胞 下列叙述正确的是 考向预测练1 a 该细胞可表示次级精母细胞b 该细胞一定发生了基因突变c 该细胞含有2个染色体组 3对同源染色体d 该细胞中染色体最少时有3条 解析 该图为二倍体雌性动物 次级卵母细胞 减数第二次分裂后期图 含有2个染色体组 不含同源染色体 其产生的子细胞为卵细胞和第二极体 含三条染色体 其余正常细胞含6条 有丝分裂后期最多为12条 图示的 号染色体和 的基因不同 可能是在减数第一次分裂前期发生了交叉互换 也可能是基因突变造成的 答案 d 基因重组与减数分裂的综合4 2012 江苏高考 某植株的一条染色体发生缺失突变 获得该缺失染色体的花粉不育 缺失染色体上具有红色显性基因b 正常染色体上具有白色隐性基因b 见下图 如以该植株为父本 测交后代中部分表现为红色性状 下列解释最合理的是 考向预测练2 a 减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为bb 减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离c 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合d 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 解析 由于 缺失染色体的花粉不育 所以以该植株为父本 测交后代理论上应该全部表现为白色 若出现部分红色性状 可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为b 但这种可能性很小 故a项不是最合理的 减数第二次分裂时 即使姐妹染色单体3与4分离 由于其缺失突变 产生的花粉也不育 因而b项不合理 减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体 分别移向细胞两极 不发生自由组合 因而c项也不合理 最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期 由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 基因b转移到染色单体1或2上 d项最合理 答案 d 生物变异原因及类型的探究 一 可遗传变异与不可遗传变异的探究2 植物可通过无性生殖方式产生子代 在适宜条件下培养 观察子代是否出现该变异性状 二 染色体变异与基因突变的判别基因突变是分子水平的变异 在光学显微镜下是观察不到的 而染色体变异是细胞水平的变异 在光学显微镜下一般可以观察到 因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临时装片 找到中期图进行结构与数目的比较可以区分染色体变异与基因突变 四 根据题意确定图中变异的类型 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 间期 或基因重组 减数第一次分裂 3 若题目中问造成b b不同的根本原因 应考虑可遗传变异中的最根本来源 基因突变 4 若题目中有 分裂 时期提示 如减 前期造成的则考虑交叉互换 间期造成的则考虑基因突变 2013 江苏省高三第三次适应性试题 当杂合子中某染色体部分缺失 缺失部分为显性基因 则同源染色体上的隐性等位基因就得以表现 若缺失发生在x染色体的非同源区段上会导致雄性个体死亡 决定果蝇翅形的基因位于x染色体上 正常翅对缺刻翅为显性 现将一雌性缺刻翅果蝇与雄性正常翅果蝇杂交 下列关于这只缺刻翅雌果蝇出现的原因的分析正确的是 1个示范例 a 若子代雌 雄果蝇数比为1 2 则推知由基因突变引起的b 若子代全为雄果蝇 则推知由染色体部分缺失引起的c 若子代全为雌果蝇 则推知由基因突变引起的d 若子代雌 雄果蝇数比为2 1 则推知由染色体部分缺失引起的 解析 假定正常翅 缺刻翅是由a a这对等位基因控制的 设这只缺刻翅果蝇的基因型为xax 由题意知xax xay f1 xaxa xax x y xay 若发生基因突变即a a 则子一代雌雄果蝇之比应为1 1 若发生染色体部分缺失 则子代中x y死亡 子代雌雄之比为2 1 答案 d 已知家鸡的突变类型无尾 m 对普通类型有尾 m 是显性 现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡 在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 1 普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是 如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素 正常情况下表现型应是 2 你认为上述实验中胰岛素的作用是 1个押题练 3 请设计实验探究你在 3 中的假设 简要写出实验设计思路 4 预测实验结果 结论 解析 有时环境条件的改变所引起的表现型改变 很像某基因型引起的表现型变化 这在生物学上称为表现型模拟 表现型模拟的性状是不能真实遗传的 因为其遗传物质并没有发生改变 本题中题干正是一个表现型模拟的例子 普通有尾鸡自交所产受精卵的基因型是mm 正常情况下表现型应是有尾 在孵化早期向卵内注射胰岛素 引起了无尾性状 是否发生了遗传物质的改变 这是本题的切入点 胰岛素引起的无尾性状能否真实遗传 这是实验设计的出发点 答案 1 mm有尾 2 诱导基因m突变为m 或影响胚胎的正常发育 其他合理答案也可 3 让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡 成熟后雌 雄交配 所产受精卵正常孵化 不注射胰岛素 观察后代相关性状表现 4 如果后代出现无尾鸡 则证明胰岛素的作用是诱导基因发生突变 如果后代全部表现出有尾性状 则证明胰岛素的作用并非诱导基因突变 只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行 其他合理答案也可 1 2014 河南郑州一模 下列都属于基因重组的选项是 同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 dna碱基对的增添 缺失 非同源染色体上非等位基因自由组合 大肠杆菌细胞中导入了外源基因a b c d 高效训练6道题 解析 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异 dna碱基对的增添 缺失属于基因突变 答案 c 2 某哺乳动物的基因型是aabb 图 表示该动物的一些生理活动 如图是其体内一个正在进行减数分裂的细胞示意图 依据下列图示分析叙述错误的是 a 基因重组发生在 及图 b 该细胞含有二个染色体组 此细胞经分裂后形成4种精子或一种卵细胞c 等位基因a与a的分离只发生在减数第一次分裂d 减数第二次分裂出现差错可能产生基因型为aabb的细胞 解析 基因重组发生在减一的四分体时期及减一的后期 上图 为减数分裂 在减一过程中会发生基因重组 图 所示的细胞中由于发生了交叉互换 所以同源染色体上的非等位基因发生重新组合 细胞分裂后产生四种类型的精细胞即ab ab ab ab或一种卵细胞 四种基因型中的一种 等位基因分离发生于减数第一次分裂和第二次分裂的后期 如果姐妹染色单体均向细胞一极移动 则可产生aabb的细胞 答案 c 3 2014 河北衡水中学模拟 如图是某生物 2n 4 的细胞分裂示意图 下列叙述正确的是 甲乙 a 由于不存在同源染色体 图甲正在进行减数第二次分裂b 图乙中 和 上相应位点的基因a a一定是基因突变产生的c 图乙细胞中染色体 染色单体 dna数量分别为2 4 4d 图甲中有两个染色体组 图乙中有一个染色体组 解析 根据某生物 2n 4 和图乙染色体的特点可知 该细胞处于减数第二次分裂中期 染色体 染色单体 dna数量分别为2 4 4 含有一个染色体组 由于这两个细胞来自同一个个体 图甲中2 6为y染色体 3 7为x染色体 1 4 或5 8 为同源染色体 图甲为有丝分裂后期 含有4个染色体组 图乙经过了减数第一次分裂 图乙中 和 上相应位点的基因a a可能来自基因突变 但也可能来自四分体时期的非姐妹染色单体的交叉互换 答案 c 4 2014 安徽省示范高中高三联考 随着神舟九号飞船返回舱成功着陆 由科研小组精心选送的普洱咖啡籽种等物种返回陆地 进行了后续育种试验 获得了一批新的品种 下列相关叙述正确的是 a 在太空强辐射 微重力等因素的诱导下 生物发生定向变异可产生符合要求的新性状b 普洱咖啡籽种从太空返回后与原有品种之间一定不能自由交配 c 通过诱导 引起了生物种群基因频率的改变 说明生物发生了进化d 太空育种的原理主要是通过基因重组形成大量具有新基因型的个体 解析 变异是不定向的 普洱咖啡籽种从太空返回后与原有品种之间不一定不能自由交配 生物进化的实质是种群基因频率的改变 通过诱导 生物发生了变异 引起生物种群基因频率发生改变 说明生物发生了进化 太空育种的原理是基因突变 答案 c 5 2014 福州模拟 某科研小组对野生纯合小鼠进行x射线处理 得到一只雄性突变型小鼠 对该鼠研究发现 突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的 该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置 设计了如下杂交实验方案 如果你是其中一员 将下列方案补充完整 注 除要求外 不考虑性染色体的同源区段 相应基因用d d表示 1 杂交方法 2 观察统计 观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表 3 结果分析与结论 如果a 1 b 0 说明突变基因位于 如果a 0 b 1 说明突变基因为 且位于 如果a 0 b 说明突变基因为隐性 且位于x染色体上 如果a b 1 2 说明突变基因为 且位于 4 拓展分析 如果基因位于x y的同源区段 突变性状为 该个体的基因型为 解析 让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配 如果突变基因位于y染色体上 子代中雄性全为突变型小鼠 雌性全为野生型小鼠 如果突变基因位于x染色体上 且为显性 子代中雄性全为野生型小鼠 雌性全为突变型小鼠 如果突变基因位于x染色体上 且为隐性 子代中雄性全为野生型小鼠 雌性也全为野生型小鼠 如果突变基因位于常染色体上 且为显性 子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠 如果基因位于x y的同源区段 突变后性状发生改变 说明突变性状为显性性状 该个体的基因型为xdyd或xdyd 答案 1 让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配 3 y染色体上 显性x染色体上 0 显性常染色体上 4 显性性状xdyd或xdyd 6 回答下列关于生物变异的问题 1 2013年8月18日 中国神舟十号搭载的 大红袍1号 和 正山小种l号 等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员 进入了基地的培育与筛种阶段 这是利用太空条件使相关茶种发生了 填变异类型 进而选育出品