高三生物一轮复习 第五章 基因突变和基因重组（第1课时）精品课件（必修2）.ppt

一 基因突变1 概念dna分子中发生碱基对的 增添和 而引起的基因结构的改变 2 时期有丝分裂 减数 间期dna分子复制时 3 分类自然突变 突变 4 特点 性 随机性 性 性 有 性 5 举例镰刀型细胞贫血症 1 直接病因 血红蛋白多肽链上一个 被替换 2 根本病因 血红蛋白基因 dna 上 发生改变 由a t变为t a 6 意义基因突变能产生 是生物变异的 来源 为生物进化提供 二 基因重组1 范围进行有性生殖的生物 2 种类3 意义增加 种类 有利于生物的 答案 一 1 替换缺失2 间期第一次分裂3 诱发4 普遍低频不定向害5 1 氨基酸 2 碱基对6 新基因根本原材料二 2 前期非姐妹染色单体后期非等位基因3 变异进化 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 1 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 2 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 1 基因重组发生的时期 有性生殖的减数第一次分裂过程中 2 基因重组的类型 1 减 后期 非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 2 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色体单体交叉互换 3 基因重组的结果 产生了新的基因型 大大丰富了变异的来源 特别提醒 基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合 属于非自然的基因重组 可以发生在不同种生物之间 能够定向改变生物性状 1 基因突变和基因重组概念的比较 2 根据细胞分裂图来确定变异的类型 a b图分析 特别提醒 基因重组中染色体的互换是指同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 如果是非同源染色体片段的互换 则属于染色体结构的变异 下列关于基因突变的叙述中 错误的是 a 基因突变是指基因结构中碱基对的增添 缺失或改变b 基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类 数量和排列顺序的部分改变而发生的c 基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下引起d 基因突变的频率是很低的 并且都是有害的 解析 a项说明了基因的本质 b项阐明了基因突变的原因 c项指出了引起基因突变的因素 所以都是正确的 d项错误 基因突变发生频率很低 而且一般是有害的 但有一些突变是中性的 还有少数是有利的 这正是诱变育种的依据 答案 d 果树的叶芽若在早期发生突变 长成的枝条一般较弱 这表明基因突变具有 a 随机性b 稀有性c 多方向性d 多害性答案 d解析 果树在长期的自然选择中 已与环境取得了高度的协调 而由于基因突变的发生 就打破了这种协调关系 使表现性状与环境不适应而长得弱小 这说明基因突变一般是有害的 某个婴儿不能消化乳糖 经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活 发生这种现象的根本原因是 a 缺乏吸收某种氨基酸的能力b 不能摄取足够的乳糖酶c 乳糖酶基因有一个碱基改换了d 乳糖酶基因有一个碱基缺失了 解析 乳糖酶一个氨基酸改换 一般是由于某碱基替换的基因突变造成的 如果乳糖酶基因一个碱基缺失 一般会影响多个氨基酸 答案 c 2010 滨州模拟 原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对 在插入位点的附近 再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 a 置换单个碱基对b 增加4个碱基对c 缺失3个碱基对d 缺失4个碱基对答案 d 解析 基因中三个相邻的碱基对决定mrna中三个相邻的碱基 mrna中三个相邻的碱基决定一个氨基酸 若基因中碱基对增加了一个 必然会引起其编码的蛋白质分子中氨基酸序列的改变 但如果在插入位点的附近再缺失4个碱基对 那么只会影响其编码的蛋白质分子中最初的几个氨基酸 而不会影响后面的氨基酸序列 这样可以减少对蛋白质结构的影响 以下有关基因重组的叙述 错误的是 a 非同源染色体的自由组合能导致基因重组b 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组c 纯合体自交因基因重组导致子代性状分离d 同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 解析 基因重组主要包括同源染色体的自由组合与非姐妹染色单体的交叉互换 纯合体自交子代不发生性状分离 同胞兄妹间的遗传差异主要来自父母的基因重组 答案 c 进行有性生殖的生物 下代和上代间总是存在着一定差异的主要原因是 a 基因重组b 基因突变c 可遗传的变异d 染色体变异答案 a 解析 进行有性生殖的生物 上下代之间发生差异可能是由于基因重组 基因突变和染色体变异引起 但后两者只要外部环境条件和内部生理过程不发生剧变 一般均不会发生 表现为低频性 而基因重组却是进行有性生殖的必然过程 生物的染色体数越多 其上携带的等位基因越多 后代中产生基因重组的变异种类也越多 1 下列细胞中 最不容易发生基因突变的是 a 正在分裂的蛙红细胞b 人神经细胞c 正在分裂的精原细胞d 蛙原肠胚细胞答案 b解析 成熟神经元细胞不再分裂 2 长期接触x射线的人群产生的后代中遗传病发病率明显提高 主要是该人群生殖细胞发生 a 基因重组b 基因分离c 基因互换d 基因突变答案 d解析 x射线是诱发基因突变的重要物理因素 3 下列关于基因重组的叙述中 正确的是 a 有性生殖可导致基因重组b 等位基因的分离可导致基因重组c 非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组d 无性生殖可导致基因重组答案 a 解析 本题考查基因重组的概念和原因等知识 旨在考查学生对生物学基本概念的理解能力 基因重组是指在生物有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合 前提是发生在有性生殖过程中 发生原因有两个方面 即非同源染色体上非等位基因的自由组合 以及同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换 故答案选a 4 正常双亲产下一头矮生雄性牛犊 以下解释不可能的是 a 雄犊营养不良b 雄犊携带x染色体c 发生了基因突变d 双亲都是矮生基因的携带者答案 b 解析 生物的变异可能是不遗传的变异 如营养不良造成 a正确 生物的变异也可能是可遗传的变异 由遗传物质的改变所引起基因突变 或等位基因分离引起的性状分离 故c d正确 所有雄性牛犊的性染色体都为xy 故不可能是因为携带了x染色体而表现为矮生的性状 5 2010 郑州模拟 控制不同性状的基因之间进行重新组合 称为基因重组 下列各选项中能够体现基因重组的是 a 利用人工诱变的方法获得青霉素高产菌株b 利用基因工程手段培育生产人干扰素的大肠杆菌c 在海棠枝条上嫁接苹果的芽 海棠和苹果之间实现基因重组d 用一定浓度的生长素溶液涂抹未授粉的雌蕊柱头 以获得无子番茄答案 b 解析 青霉素高产菌株的获得是基因突变的结果 大肠杆菌生产人的干扰素是通过转基因实现的 属于基因重组 在海棠枝条上嫁接苹果的芽 海棠和苹果的遗传物质均没有改变 无子番茄的获得是由于生长素能够促进子房发育成果实 其遗传物质也没有改变 6 2010 无锡模拟 白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病 前者不能由酪氨酸合成黑色素 后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸 排出的尿液因含尿黑酸 遇空气氧化变黑 下图表示人体内与之相关的一系列生化过程 请根据以上材料回答 1 该图中的酶a能催化苯丙氨酸转变成酪氨酸 而不能催化 羟苯丙氨酸转变成尿黑酸 原因是什么 2 酶b是在皮肤细胞内合成的 与它的合成 运输及加工关系最密切的细胞器有哪些 3 引起白化病产生的根本原因是什么 由此可知 基因是如何控制生物性状的 4 由上图可见 若控制酶a合成的基因发生了变异 会引起多个性状改变 黑尿症与图中几个基因都有代谢联系 这说明了什么 答案 1 酶的催化作用具有专一性 2 核糖体 线粒体 内质网 高尔基体 3 控制合成酪氨酸酶的基因发生了突变 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 从而控制生物性状 4 一个基因可能控制多个性状 一个性状可能受多个基因控制 解析 此题主要考查与酶有关的细胞结构 基因控制蛋白质合成 基因突变等方面的知识 此外 作为解答此题必不可少的背景知识 考生还必须了解生物体中的物质之间的相互转变是一系列的酶促反应 在能力方面 本题主要考查考生运用相关生物学原理分析问题的能力 图中显示 决定正常人皮肤颜色黑色素的形成 受两种酶 酶a和酶b 的控制 而两种酶是在两个基因的控制下形成的 说明一个性状可能受多个基因控制 图中还显示 白化病和黑尿症都与缺乏正常酶a有关 说明一个基因可以控制多种性状 7 2010 全国理综 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 答案 b解析 基因突变会导致dna碱基对的增添 缺失或替换 分析花色基因是否突变 可比较花色基因的dna序列 8 有关基因突变和基因重组的说法 正确的是 a 基因突变一定能改变生物的表现型b 突变基因都遵循孟德尔遗传规律传递给后代c 基因重组是生物变异的根本来源d 非同源染色体上的非等位基因可发生重组答案 d解析 基因突变是生物变异的根本来源 基因突变一定改变生物的基因型 但不一定改变生物的表现型 发生在生殖细胞中的基因突变遵循孟德尔遗传规律传递给后代 发生在体细胞中的基因突变一般不能传递给后代 9 依据基因重组概念的发展 判断下列图示过程中没有发生基因重组的是 答案 a解析 基因重组有三种类型 自由重组 交叉互换重组 通过基因工程实现人工重组 a选项属于诱变育种 利用的是基因突变 10 下面是某基因的部分碱基序列 该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为 异亮氨酸 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 缬氨酸 异亮氨酸的密码子是aua 如果箭头所指碱基对a t缺失 该片段所编码的氨基酸序列为 a 异亮氨酸 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 天冬氨酸b 异亮氨酸 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 谷氨酸c 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 缬氨酸d 亮氨酸 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 缬氨酸答案 b 解析 根据图示 碱基对a t缺失的结果是导致编码蛋白质的氨基酸序列中的第五位氨基酸改变和第六位氨基酸缺失 由异亮氨酸的密码子为aua 可确定基因中的信息链 转录链 为 tat cag 而谷氨酸的密码子为gag 因缺失导致第五位密码子由gaa变为gag 即对应氨基酸由天冬氨酸改为谷氨酸 11 2010 南通模拟 回答下列两个问题 随着除草剂的广泛使用 杂草逐渐出现了抗药性 下表是苋菜抗 莠去净 一种除草剂 品系的pbs基因和对除草剂敏感品系的正常基因的模板链部分碱基序列 以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列 请分析回答问题 1 抗除草剂品系的出现 是由于正常的敏感品系发生了基因突变 导致 2 从部分dna碱基的变化 可推知密码子的变化是 3 若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mrna成分如下表 则mrna中含有 个尿嘧啶 控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有 个 mrna形成的场所是 某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦 控制麦穗大与小的基因分别用d d表示 控制不抗病与抗病的基因分别用t t表示 自花传粉后获得160粒种子 这些种子发育成的小麦中有30株为大穗抗病 有x x 0 株为小穗抗病 其余都不抗病 分析回答下列问题 1 30株大穗抗病小麦的基因型为 其中从理论上推测能稳定遗传的约为 株 2 上述育种方法是 利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是 具体步骤是 a b c 3 采用 方法可以鉴定出抗病植株 答案 1 第228位上的氨基酸被替换 或丝氨酸被丙氨酸替换 2 uca gca 3 660011000细胞核 1 ddtt或ddtt10 2 杂交育种单倍体育种a 采集该株小麦的花药 或花粉 进行离体培养 获得单倍体幼苗b 用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍c 选出大穗抗病个体 3 病原体感染 解析 1 抗除草剂品质的出现 是由于基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故 即第228位上的氨基酸被替换 或丝氨酸被丙氨酸替换 2 dna转录形成了信使rna 根据部分dna碱基的变化 可以推知密码子的变化 3 由于x y 30 可以计算出z 60 尿嘧啶的数量为6600 胞嘧啶的数量为1100 根据 11000 1 根据题意 大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后代有大穗抗病 小穗抗病和不抗病等植株 可以推知其基因型为ddtt 其子代中大穗抗病的基因型为ddtt或ddtt 在d tt中 能稳定遗传的个体占1 3 约有10株 2 单倍体育种中 先要采集花药进行离体培养 形成单倍体幼苗 然后用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍 待加倍后的植株成熟后 选