高考生物一轮复习 第3单元 生物的变异、育种和进化 第1讲 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 生物的变异 育种和进化 必修二 第三单元 第一讲基因突变和基因重组 第三单元 1 基因重组及其意义 2 基因突变的特征和原因 一 基因突变1 实例 镰刀型细胞贫血症 1 症状 红细胞呈 运输氧气的能力 易破裂造成溶血性贫血 严重时会导致死亡 2 直接原因 红细胞的血红蛋白分子上一个 发生改变 由正常的 变成了缬氨酸 3 根本原因 即基因中的一个 发生改变 镰刀状 降低 氨基酸 谷氨酸 基因突变 碱基对 2 概念由于dna分子中发生碱基对的 而引起的 的改变 3 时间主要发生在有丝分裂间期或 4 诱发因素 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 替换 增添和缺失 基因结构 减数第一次分裂前的间期 5 突变特点 1 一切生物都可以发生 2 随机性 生物个体发育的 3 自然状态下 突变频率很低 4 不定向性 一个基因可以向不同方向发生突变 产生一个以上的 5 多害少利性 可能破坏 与现有环境的协调关系 普遍性 任何时期和部位 低频性 等位基因 生物体 6 意义 1 产生的途径 2 生物变异的 3 生物进化的 新基因 根本来源 原始材料 二 基因重组1 概念在生物体进行 的过程中 控制不同性状的基因的 2 类型及发生时间下图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 有性生殖 重新组合 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 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 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 1 基因突变对生物除了有害 就是有利 对吗 提示 不对 事实上 基因突变的结果有三种情况 有的突变对生物是有利的 有的突变对生物是有害的 有的突变对生物既无害也无利 是中性的 基因突变后 由于密码子简并性等原因生物性状不发生改变 则突变对生物既无害 也无利 2 格里菲思实验中 r型细菌转化为s型细菌的本质是什么 为什么 提示 基因重组 s型细菌的dna和r型细菌的dna整合到一块 4 基因突变一般发生在细胞分裂间期的dna复制过程中 5 由于基因突变是不定向的 所以控制直毛的基因可以突变为控制长毛的基因 6 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 7 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 8 非同源染色体自由组合 导致在减数分裂过程中发生基因重组 9 减数分裂四分体时期 姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组 10 受精过程中未进行基因重组 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案c 解析在易患疟疾的地区 镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面 虽然这个突变体的纯合子对生存不利 但其杂合子却有利于当地人的生存 答案d 解析a项说明了基因突变的本质 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b解析生物体进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因重新组合 称为基因重组 减数分裂四分体时期 同源染色体的姐妹染色单体上含有相同基因 它们之间交换不会导致基因重组 非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组 减数分裂过程中存在基因重组 而根尖细胞只能进行有丝分裂 所以不会发生基因重组 答案d 解析基因突变对生物个体来说是弊多于利 但对于物种来说是有积极意义的 可遗传的变异有基因突变 基因重组和染色体变异 体细胞增殖进行的是有丝分裂 而基因重组发生在减数分裂过程中 1 基因突变的原因及特征 基因突变 2 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 3 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 突变发生在基因的非编码区 根据密码子的简并性 有可能翻译出相同的氨基酸 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因 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 高考警示 由基因突变可联系的知识 1 联系细胞分裂 在细胞分裂间期 dna复制时 dna分子双链打开 脱氧核苷酸链极其不稳定 容易发生碱基对的变化 2 联系细胞癌变 癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致 3 联系生物育种 诱变育种就是利用基因突变的原理进行的 4 联系生物进化 基因突变为生物进化提供原始材料 a 图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因b 结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果c 图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的d 上述基因突变一定可以传给子代个体 解析等位基因是指在同源染色体的同一位置上 控制相对性状的基因 故图示中与结肠癌有关的基因不能称之为等位基因 由题干知该图为部分染色体上的基因变化 实际上还有其他部分染色体上基因的变化 因此结肠癌为多个基因共同作用的结果 基因突变具有随机性和不定向性 该基因突变发生在体细胞中 不可能传给下一代 答案b 解析对于基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列 若在其中部缺失一个核苷酸对 经转录后 在信使rna上可能提前形成终止密码子 使翻译过程在基因缺失位置终止 使相应控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 或者因基因的中部缺失1个核苷酸对 使相应信使rna上从缺失部分开始向后的密码子都发生改变 从而使合成的蛋白质中 在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化 答案a 技巧点拨 理解基因突变的四个易错点 1 诱变因素可以提高突变频率 但不能决定基因突变的方向 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 4 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 1 三种基因重组机制比较 基因重组 2 基因突变与基因重组的比较 高考警示 1 交叉互换 基因重组 如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组 如果发生在非同源染色体之间叫易位 属于染色体结构变异 2 精卵结合并没有发生基因重组 来自父方 母方的染色体为同源染色体 每一对同源染色体上都有控制同一性状的基因 3 基因重组在人工操作下也可以实现 如基因工程 肺炎双球菌转化中都发生了基因重组 解析b项中单倍体育种是将离体的花药通过植物组织培养形成单倍体幼苗 然后再用秋水仙素处理单倍体幼苗 使染色体加倍 整个过程中没有发生基因重组 答案b 解析从题中信息可知 突变植株为父本 减数分裂产生的雄配子为b和b 后者花粉不育 正常情况下 测交后代表现型应都为白色性状 而题中已知测交后代中部分为红色性状 推知父本减数分裂过程中产生了含b基因的可育花粉 而产生这种花粉最可能的原因是减数第一次分裂前期同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 答案d 技巧点拨 基因突变判断方法 1 判断变异是否属于基因突变的方法 基因内部结构发生变化 是基因突变 基因数目发生变化 不是基因突变 基因位置发生改变 不是基因突变 光学显微镜可观察到 不是基因突变 产生新基因 是基因突变 2 根据a b图中的细胞分裂图来确定变异的类型 思维导图 要点强记1 基因突变 基因重组和染色体变异都是可遗传变异的来源 原因是三者细胞内遗传物质都发生了变化 2 基因突变是由于dna分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 而引起的基因结构的改变 3 基因突变是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的原始材料 4 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中 控制不同性状的基因的重新组合 基因重组也是生物变异的来源之一 对生物的进化也具有重要的意义 5 基因重组来源于减数分裂形成配子时 非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换 答案a解析根尖分生区细胞进行的是有丝分裂 着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同 说明发生了基因突变 基因突变发生在dna复制时期 答案a 解析同源染色体上的非姐妹染色单体间部分染色体的交换属于基因重组 基因重组一般指的是两对或两对以上的非等位基因的自由组合 而一对等位基因杂合体自交后代出现性状分离不属于基因重组 同卵双生兄弟间的性状表现差异主要是其生存环境导致的 肺炎双球菌转化的实质是不同基因间的重组 答案c解析基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中 而减数分裂发生在原始生殖细胞产生生殖细胞的过程中 即b过程 雌雄个体产生生殖细胞是通过有丝分裂实现的 个体发育过程中进行的细胞分裂都是有丝分裂 答案b解析将四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生三倍体无子西瓜属于染色体变异 镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果 肺炎双球菌转化实验中s型dna和r型菌混合培养出现s型菌是基因重组的结果 黄色圆粒豌豆自交后代不但有黄色圆粒 还出现了黄色皱粒 绿色圆粒和绿色皱粒是基因重组的结果 答案a解析a图所示的aabb在进行减数分裂产生配子的过程中 会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 因此符合要求 b图表示的是雌雄配子的随机结合 不存在基因重组 c图表示减数第二次分裂的后期 该时期不存在基因重组 d图中只有一对等位基因 不会发生基因重组 1 图中 过程发生的场所是 过程叫 2 除赖氨酸外 对照表中的密码子 x表示哪一种氨基酸的可能性最小 原因是 3 若图中x是甲硫氨酸 且 链与 链只有一个碱基不同 那么 链上不同于 链上的那个碱基是 4 从表中可看出密码子具有 它对生物体生存和发展的意义是 答案 1 核糖体转录 2 丝氨酸要同时突变两个碱基 3 a 4 简并性增强了密码容错性 保证了翻译的速度 解析 1 根据题图中物质之间的相互联系可推知 i过程为翻译 该过程是在细胞质中的核糖体上进行的 过程是转录 其发生的场所主要是细胞核 2 比较赖氨酸和表中其他氨基酸的密码子可知 赖氨酸的密码子与异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 天冬酰