高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种和进化 第20讲 基因突变和基因重组课件.ppt

第七单元生物的变异 育种和进化第20讲基因突变和基因重组 考情分析备考导航 考点一基因突变的原因 特点及意义 知识梳理自主学习夯实基础 1 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症形成的分析 2 基因突变的概念dna分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 而引起的的改变 3 基因突变发生的时间主要发生在 4 诱发基因突变的因素 连一连 基因结构 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 5 基因突变的特点 连一连 6 基因突变的结果 产生一个以上的 7 基因突变的意义 深挖教材 基因突变一定改变生物的性状吗 请举例说明 提示 不一定 如基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸时不会导致性状改变 基因突变若为隐性突变 如aa aa 不会导致性状的改变 等位基因 重点透析剖析考点拓展深化 1 基因突变的原因分析 清错破疑 1 基因突变不只是发生在间期基因突变常主要发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期 也能发生在其他各时期 只是突变率更低 2 诱变因素不能决定基因突变的方向诱变因素可提高基因突变的频率 但不会决定基因突变的方向 基因突变具有不定向性的特点 3 基因突变时碱基对的改变可多可少基因突变是dna分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变 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 4 基因突变不会改变dna上基因的数目和位置基因突变发生在基因内部 因此基因突变只是产生了新的等位基因 并没有改变dna上基因的数目和位置 5 基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件例如 昆虫突变产生的残翅性状 若在陆地上则为不利变异 而在多风的岛屿上则为有利变异 6 rna病毒中也有基因突变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 2 基因突变与生物变异 进化的关系 深化拓展 可遗传变异与不可遗传变异 1 生物变异类型 不可遗传变异环境变化 遗传物质未变 可遗传变异 2 可遗传变异与不可遗传变异的关系 题组例练分类例练提炼方法 题组一 1 2016辽宁沈阳期中 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 基因突变可发生于生物体发育的任何时期c 基因突变是生物进化的重要因素之一d 诱变获得的突变体多数表现出不良性状 基因突变的实质 特点和意义 解析 基因突变是指dna分子的碱基对的增添 缺失和替换 进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变 a 2 2016广东东莞期中 一种 链异常的血红蛋白叫做hbwa 其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白 hba 的差异如下 请据表回答下列问题 1 hbwa异常的直接原因是 链第位的氨基酸对应的密码子由变成 2 hbwa的 链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中了一个碱基对 引起基因结构改变 这种变异属于 一般发生在期 该变异之所以是生物变异的根本来源 是由于 解析 1 由表格可知hbwa异常的直接原因是 链的第138位氨基酸对应的密码子由ucc变成了uca 2 由题表可知 链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中缺失了c g这个碱基对 这种变异属于基因突变 一般发生在细胞分裂间期 基因突变能产生新基因 是生物变异的根本来源 答案 1 138uccuca 2 缺失基因突变细胞分裂间基因突变产生了新基因 题组二 3 经x射线照射的紫花香豌豆品种 其后代中出现了几株开白花植株 下列叙述错误的是 a 白花植株的出现是对环境主动适应的结果 有利于香豌豆的生存b x射线可引起基因突变 该变异一般发生在dna复制时c 通过杂交实验 可以确定是显性突变还是隐性突变d 观察白花植株自交后代的性状 可确定是否是可遗传变异 a 显性突变与隐性突变的判断 解析 白花植株的出现是基因突变的结果 是不定向的 环境起选择作用 不是对环境主动适应的结果 基因突变主要发生在分裂间期dna分子复制时 x射线能诱发基因突变 通过杂交实验可知该突变是显性突变还是隐性突变 若子代表现为突变性状 则为显性突变 若子代表现为正常性状 则为隐性突变 若白花植株自交后代出现突变性状 则为可遗传变异 若后代无突变性状 则为不可遗传变异 显性突变和隐性突变的判断方法 2 方法突破 题组三 4 2015山东烟台一模 编码酶x的基因中某个碱基被替换时 表达产物将变为酶y 下表显示了与酶x相比 酶y可能出现的四种状况 对这四种状况出现的原因判断正确的是 c 基因突变与生物性状的关系 a 状况 一定是因为氨基酸序列没有变化b 状况 一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50 c 状况 可能是因为突变导致了终止密码位置变化d 状况 可能是因为突变导致了trna的种类增加 解题关键 1 表中酶y氨基酸数目与酶x氨基酸数目的比值仅说明氨基酸数目的变化 2 基因突变与生物性状的关系 解析 基因突变引起个别氨基酸改变后 蛋白质的功能不一定发生变化 蛋白质功能取决于氨基酸的种类 数量 排列顺序及蛋白质的空间结构 状况 中酶y与酶x的氨基酸数目相同 所以肽键数不变 状况 氨基酸数目减少 最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前 基因突变不会导致trna种类改变 考点二基因重组的类型 意义及与基因突变的比较 知识梳理自主学习夯实基础 1 基因重组的概念 生物体进行有性生殖的过程中 的基因的重新组合 2 基因重组的类型及发生时间如图a b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像 两者都发生了基因重组 控制不同性状 1 发生时间写出相应细胞所处的时期 a b 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 3 基因重组的意义 1 形成的重要原因之一 2 生物变异的来源之一 有利于 减数第一次分裂前期的四分体时期 减数第一次分裂后期 非姐妹染色单体 非等位基因 生物多样性 生物进化 深挖教材 1 自然条件下 原核生物能发生基因重组吗 提示 一般不能 但是特殊情况下可以 如肺炎双球菌的转化 2 精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗 为什么 提示 不属于 基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合 精子和卵细胞随机结合时 由于来自父方和母方的染色体为同源染色体 故精子与卵细胞的随机结合不会导致基因重组 自然条件下基因重组发生的时间是减数第一次分裂前期的四分体时期和减数第一次分裂后期 基因重组发生在精子和卵细胞的形成过程中 重点透析剖析考点拓展深化 1 基因重组的类型与发生机制 2 基因突变与基因重组的比较 清错破疑 1 自然条件下病毒和原核生物中不发生基因重组自然条件下基因重组只发生在真核生物通过减数分裂产生精子和卵细胞的过程中 病毒和原核生物中不发生基因重组 2 染色体交换片段不一定都属于基因重组非同源染色体交换片段不属于交叉互换 导致的是染色体结构变异中的易位 不是基因重组 3 交叉互换和基因突变都能使染色体上原来的基因位置出现等位基因交叉互换和基因突变都能产生原基因的等位基因 但交叉互换的前提是同源染色体相同位置上原来必须有该基因 这样才能换过来 而且交叉互换只发生在减数分裂过程中 题组例练分类例练提炼方法 题组一 1 2016湖南浏阳月考 下列各项中属于基因重组的是 a 基因型为dd的个体自交后代发生性状分离b 雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体c yyrr自交后代出现不同于亲本的新类型d 杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎 c 基因重组的相关内容的判断与分析 解析 杂合子dd个体自交后代发生性状分离过程中只涉及一对等位基因的分离 基因重组涉及两对以上等位基因 基因重组发生在减数分裂产生配子时 不是受精过程中 yyrr产生四种类型配子过程中存在基因重组 杂合高茎与矮茎豌豆测交过程中只涉及一对等位基因的分离 2 下列关于基因重组的叙述错误的是 a 基因重组通常发生在有性生殖过程中b 基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料c 同源染色体上的非等位基因可以发生重组d 非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组 解析 同源染色体上的非等位基因可以通过交叉互换发生重组 非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组 d 题组二 3 2016山东青岛期中 下列有关突变和基因重组的叙述 错误的是 a 突变包括基因突变和染色体变异b 同源染色体间交叉互换属于染色体变异c 基因突变是生物变异的根本来源d r型细菌转化为s型细菌的过程中发生了基因重组 解析 突变包括基因突变和染色体变异两种 同源染色体间的交叉互换属于基因重组 基因突变能产生新的基因 因而是生物变异的根本来源 r型细菌转化为s型细菌的过程中发生了自然转化 即基因重组 b 基因突变与基因重组的区别 4 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 如图所示 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 a 减数第一次分裂的间期 在进行dna分子复制时 染色单体1或2上的基因b突变为基因bb 减数第二次分裂时 非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生自由组合c 减数第一次分裂的四分体时期 非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生交叉互换d 减数第二次分裂时 着丝点分裂 姐妹染色单体1与2或3与4之间彼此分离 c 解题关键 1 染色体缺失 涉及3 4 花粉不育 言外之意 卵细胞正常 2 以该植株为父本 测交用到的母本正常 3 测交后代中部分表现为红色性状 表示变异的频率不低 解析 父本的基因型为bb 正常情况下该个体只能产生一种b配子 含缺失染色体的配子不育 其测交后代不会出现红色个体 但由题干可知其测交后代出现了红色个体 最合理的解释是在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之间发生交叉互换 形成了可育的b配子 基因突变和基因重组的判断方法 1 根据变异个体数量 方法突破 2 根据亲子代基因型 如果亲代基因型为bb或bb 则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变 如果亲代基因型为bb 则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变或交叉互换 3 根据细胞分裂方式 如果是有丝分裂中染色单体上基因不同 则为基因突变的结果 如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同 可能发生了基因突变或交叉互换 4 根据细胞分裂图 如果是有丝分裂后期图像 两条子染色体上的两基因不同 则为基因突变的结果 如图甲 如果是减数第二次分裂后期图像 两条子染色体 同白或同黑 上的两基因不同 则为基因突变的结果 如图乙 如果是减数第二次分裂后期图像 两条子染色体 颜色不一致 上的两基因不同 则为交叉互换 基因重组 的结果 如图丙 构建知识网络强化答题语句 建网络图 填充 基因结构 不定向 生物 生物变异 新基因 生物进化 控制不同性状 生