高考生物一轮复习（抓纲扣本+剖题探法）第七单元第1节 基因突变和基因重组课件.ppt

第七单元生物变异 育种和进化 第1节基因突变和基因重组 1 实例 镰刀型细胞贫血症形成的原因 1 症状 抓纲扣本 夯实基础 一 基因突变的实例和概念 2 病因 血红蛋白多肽链上一个被替换 3 根本原因 血红蛋白基因 dna 上一对碱基对被替换 即由 谷氨酸 缬氨酸 思考 能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症 提示能 染色体数目或结构的变异在显微镜下是可以观察到的 基因突变无法在显微镜下观察 但是由于基因突变导致红细胞形态改变 因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化 进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症 2 原因 特点 1 原因 内因 dna分子中发生碱基对的和 而引起基因结构的改变 外因 某些诱变因素 和 替换 增添 缺失 物理因素 化学因素 生物因素 2 特点 在生物界中普遍存在 生物个体发育的任何时期和部位 突变频率很低 可以产生一个以上的等位基因 普遍性 随机性 低频性 不定向性 3 发生时间 dna复制时 如和 4 意义 生物进化的原始材料 有丝分裂间期 减数第一次分裂间期 新基因产生的途径 生物变异的根本来源 判断正误 1 基因突变是由于dna片段的增添 缺失和替换引起的基因结构的改变 2 基因突变发生在dna分子的复制 转录 翻译中 3 基因突变一定会引起基因结构的改变 但不一定会引起生物性状的改变 4 若没有射线 化学物质等外界因素的影响 基因就不会发生突变 5 基因突变对生物的生存一定有害 6 基因突变能产生新基因 是生物变异的根本来源 如图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 二 基因重组 1 发生时间写出相应细胞所处的时期 a b 减数 2 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自由组合 四分体时期 第一次分裂后期 非姐妹染色单体 非等位基因 思考 亲子代之间的差异主要由哪种变异引起的 提示基因重组 3 意义 1 形成的重要原因 2 生物变异的来源之一 有利于 点拨 基因重组产生新的基因型 但不产生新的基因 广义的基因重组包括 非同源染色体上非等位基因的自由组合 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换 基因工程操作中外源基因的导入 生物多样性 生物进化 典例1 2012 合肥教学质检 下列关于基因突变的叙述 正确的是a 物理 化学 生物因素引起基因突变的机制有区别b 基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变 剖题探法 突破考点 考点一基因突变 c 基因的碱基对的缺失 增添 替换中对性状影响最小的一定是替换d 基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系 基因突变为进化提供原材料 提示 真核生物基因突变时可产生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突变时可产生新基因 并不产生等位基因 基因突变对生物有利 有害和既无利又无害 中性 解析 遗传信息是指dna上特定的核苷酸序列 基因突变必然会引起其改变 故b错误 替换引发的突变对性状的影响一般比移码突变小 但不一定最小 如发生在启动子位置将导致转录失败 将c错误 基因突变具有不定向性 与环境变化无因果关系 故d错误 答案 a 考点突破 1 基因突变发生的时间在细胞分裂间期dna分子复制过程中 即在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 2 基因突变分析 3 基因突变对性状的影响 1 基因突变引起生物性状的改变 如某些碱基的增添或者缺失 引起部分氨基酸改变 进而改变蛋白质的结构和功能 引起生物性状改变 2 基因突变未引起生物性状的改变 不直接编码氨基酸的基因片段发生突变 碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变 由显性纯合子中的显性基因突变成杂合子中的隐性基因 特别提醒 1 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 2 基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中 这种突变可以通过无性繁殖传给后代 但不会通过有性生殖传给后代 变式训练 1 2013 皖北协作一模 央视一则报道称 孕妇防辐射服不仅不能防辐射 反而会聚集辐射 辐射对人体危害很大 可能导致基因突变 下列相关叙述正确的是a 碱基对的替换 增添和缺失都是由辐射引起的b 环境所引发的变异可能为可遗传变异c 辐射能导致人体遗传物质发生定向改变d 基因突变可能造成某个基因的缺失 解析引起碱基对的替换 增添和缺失的因素有物理因素 化学因素和生物因素 如果环境引发了细胞中遗传物质的改变 就成了可遗传的变异 辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变 基因突变会导致基因内部分子结构的改变 不会导致某个基因的缺失 答案b 考点二基因重组 典例2 2012 长沙一中月考 下列有关基因重组的叙述中 正确的是a 基因型为aa的个体自交 因基因重组而导致子代性状分离b 基因a因替换 增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a 这属于基因重组 c yyrr自交后代出现不同于亲本的新类型及基因工程 肺炎双球菌的转化等过程中都发生了基因重组d 造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组 提示 有丝分裂和受精过程中不存在基因重组 基因重组在人工操作下也可实现 如基因工程 肺炎双球菌转化中都发生了基因重组 解析 基因型为aa的个体自交 后代发生性状分离 是因为在减数分裂过程中 等位基因随着同源染色体的分开而分离 分别进入不同的配子中 形成基因型不同的配子 不同的配子经受精后形成基因型不同的合子 表现出不同的性状 基因a因替换 增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a 这属于基因突变 同卵双生姐妹的遗传物质通常是相同的 出现性状的差异可能是由环境因素或基因突变引起的 答案 c 考点突破 1 减数分裂过程中的基因重组两种类型四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 如图1 减数第一次分裂后期中的非等位基因的自由组合 如图2 2 根据细胞分裂图来确定变异的类型 1 图中无同源染色体 有着丝点分裂 细胞均等分裂 应为次级精母细胞或第一极体 不可能为次级卵母细胞 2 造成b b不同的原因可能是基因突变或交叉互换 若为体细胞有丝分裂 如根尖分生区细胞 受精卵等 则只能是基因突变造成的 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 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 特别提醒 1 基因突变是对某一基因而言 基因重组只有两对或两对以上的基因才会发生 2 基因突变一定产生新基因 但不一定产生新性状 基因重组一定不产生新基因 但会产生新基因型 从而出现不同性状的重新组合 但未改变基因的 质 和 量 变式训练 2 下列有关基因重组的说法中 正确的是a 基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一 可产生新的基因b 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 两条形态大小一定相同的染色体c 基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中d 基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换 解析基因突变可产生新的基因 基因重组不产生新的基因 a错误 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 在减数分裂过程中配对的两条染色体 它们形态大小不一定相同 如性染色体x y b错误 自然条件下的基因重组发生在减数分裂过程中 人工实验条件下的dna重组也属于基因重组 c错误 d正确 答案d 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法 1 两类变异的本质区别即遗传物质是否改变 改变则能遗传给后代 环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传 故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点 新性状能否遗传是实验设计的出发点 能力培养 技能过关 方法体验 2 若染色体变异 可直接借助显微镜观察染色体形态 数目 结构是否改变 3 显性突变和隐性突变的判定 类型 判定方法 a 选取突变体与其他已知未突变体杂交 据子代性状表现判断 b 让突变体自交 观察子代有无性状分离而判断 跟踪练习 2012 崇文区一模 已知家鸡的无尾 a 对有尾 a 是显性 现用有尾鸡 甲群体 自交产生的受精卵来孵小鸡 在孵化早期向卵内注射微量胰岛素 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 乙群体 为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变 可行性方案是 a 甲群体 甲群体 孵化早期不向卵内注射胰岛素b 乙群体 乙群体 孵化早期向卵内注射胰岛素c 甲群体 乙群体 孵化早期向卵内注射胰岛素d 甲群体 乙群体 孵化早期不向卵内注射胰岛素 解析在孵化早期 向有尾鸡群体卵内注射微量胰岛素 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 无尾性状的产生可能有两个原因 一是胰岛素诱导基因突变 a a 二是胰岛素影响了发育进程 要探究小鸡无尾性状产生的原因 可以让乙群体与甲群体 aa 杂交 在孵化早期不向卵内注射胰岛素 观察孵化出的小鸡的性状 如果全为有尾鸡 则为胰岛素影响了发育进程 即是不可遗传的变异 如果还有无尾性状产生 则为基因突变 答案d 例1 蓝藻 大肠杆菌的可遗传变异来源是a 基因突变和染色体变异b 基因重组和基因突变c 基因突变d 基因重组 基因突变和染色体变异 常见错误 错选a b或d项 一 对生物变异类型理解不透彻 易错警示 错因分析 错选a b或d项的原因具体分析如下 答案 c 纠错笔记 不同生物的可遗传变异来源 1 病毒 基因突变 2 原核生物 基因突变 3 真核生物 无性生殖时 基因突变 染色体变异 有性生殖时 基因突变 基因重组 染色体变异 例2 2013 莆田模拟 下列为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 atgggcctgctga gagttctaa 1671013100103106 二 对基因突变与氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清 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 解析 a项属于碱基替换 由于密码子存在简并性 可能没有影响 也可能有影响 b项属于碱基的增添 一定会引起碱基序列的变化 自增添处合成的多肽序列将会全部被改变 c项属于整个密码子被替换 只引起多肽序列中一个氨基酸的改变 d项属于碱基的缺失 但由于其位于最后 故只改变最后两个氨基酸 影响很小 答案 b 纠错笔记 增添或缺失的位置不同 影响结果也不一样 最前端 氨基酸序列全部改变或不能表达 形成终止密码子 在中间某个位置会造成肽链提前中断 形成终止密码子 或插入点后氨基酸序列改变 在该序列最后则不影响表达或使肽链延长 1 2013 惠州第三次调研 超级病菌是一种耐药性细菌 它最可能由普通细菌通过哪种变异形成a 基因重组b 染色体结构变异c 基因突变d 染色体数目变异 随堂巩固 达标训练 技能过关 解析细菌是原核生物 没有染色体 那么没有染色体结构变异和数目变异 b d是不对的 细菌也不进行减数分裂 一般情况下又没有外源基因的导入 所以没有基因重组 答案c 2 小香猪的黑色性状变为白色是细胞核中某基因发生碱基对改变 导致所编码蛋白质中的一个氨基酸被替换引起的 下列各项中也会发生改变的是a 该基因在染色体上的位置b rrna的碱基排列顺序c 所编码蛋白质的肽键数目d 该基因的基因频率 解析基因发生碱基对改变 编码的蛋白质中氨基酸被替换 不会影响该基因在染色体上的位置 所编码蛋白质的肽键数目和核糖体rna rrna 的碱基排列顺序 但会影响mrna的碱基排列顺序 改变该基因的基因频率 答案d 3 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 诱发突变的突变率比自然突变的突变率高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 诱发突变是指在人工条件下提高突变频率 基因突变产生新基因 是生物进化的重要因素 基因碱基序列改变导致mrna的序列改变 但由于存在多个密码子决定同一氨基酸 所以基因碱基序列改变不一定导致性状改变 答案a 4 生物体内的基因重组是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 在同源染色体之间发生 解析基因重组发生在有性生殖过程中 在减数分裂形成四分体时期 位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换 导致染色单体上的基因重组 基因重组不能产生新的基因 是生物变异的重要来源 答案d 5 一对虎皮鹦鹉产卵并孵化出四只毛色各异的子代 下列有关子代毛色呈现多样性的说法中 正确的是a 双亲减数分裂形成配子时 进入每个配子中的染色体是随机的b 受精过程中 卵细胞和精子组合具有随机性c 细胞分裂间期dna复制时 发生了基因突变d 胚胎发育过程中 非同源染色体进行了自由组合 解析基因突变具有低频性 不是子代呈现四种毛色的主要原因 胚胎发育过程中 细胞进行的是有丝分裂 不会发生非同源染色体的自由组合 减数分裂形成配子时 同源染色体不可以进入同一个细胞 因此进入每个配子中的染色体并不是随机的 答案b 6 玉米子粒种皮有黄色和白色之分 植株