高考生物第一轮总复习（高频考点+易错易混警示+实验探究）第9讲 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2.ppt

第9讲基因突变和基因重组 一 基因突变的原因 特征与性状的关系1 基因突变的原因分析 1 外因 某些环境条件 如物理 化学 生物因素 2 内因 dna复制过程中 基因中碱基对的种类 数量和排列顺序发生了改变 从而改变了基因的结构 2 基因突变的特征 1 基因突变是随机发生的 不定向的 2 在自然状态下 基因突变的频率是很低的 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 引起生物性状的改变 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 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因 例1 下列有关基因突变的叙述 正确的是 a 不同基因突变的频率是相同的b 基因突变的方向是由环境决定的c 一个基因可以向多个方向突变d 细胞分裂的中期不发生基因突变 c 解析 基因突变的发生具有不定向的特点 即一个基因可以向多个方向突变 二 对基因重组的理解基因重组的三种类型 友情提醒 基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源 是形成生物多样性的重要原因 例2 下列有关基因重组的叙述 不正确的是 a 非同源染色体上的非等位基因可以发生重组b 基因重组是生物变异的根本来源c 基因重组可能产生多种基因型d 生物通过有性生殖实现了基因的重组 b 解析 基因突变是生物变异的根本来源 变异和基因重组为生物进化提供了原材料 故b错 1 发生在体细胞有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而消失 发生在生殖细胞有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可以传递给后代 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 基因突变发生于所有生物中 一般发生于遗传物质的复制过程中 4 基因重组未产生新基因 只是原有基因的重新组合 产生了新的表现型 或新品种 5 不管是基因突变还是基因重组 发生时均具有不定向性 也就是说 可能出现更加优良的性状 也可能出现更加不适应环境的性状 1 2011 海南卷 野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长 用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株 该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长 对这一实验结果的解释 不合理的是 a 野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲b 野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲c 该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶d 该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失 b 解析 野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长 但突变株必须添加氨基酸甲后才能生长 这说明氨基酸甲是大肠杆菌生长所必需的 野生型大肠杆菌能自身合成氨基酸甲 而突变株由于基因突变无法产生氨基酸甲合成所需的酶或该酶的功能丧失 2 2012 海南卷 已知小麦无芒 a 与有芒 a 为一对相对性状 用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变 为了确定基因a是否突变为基因a 有人设计了以下4个杂交组合 杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理 然后与未经处理的母本进行杂交 若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变 则最佳的杂交组合是 a 无芒 有芒 aa aa b 无芒 有芒 aa aa c 无芒 无芒 aa aa d 无芒 无芒 aa aa a 解析 由于显性基因对隐性基因有显性作用 如果a基因发生突变而变为a基因 这时无芒的纯合子父本aa产生含a的配子 当遇到含a的雌配子时 形成受精卵aa 将来发育的植株表现出隐性性状 所以最佳的杂交组合为 父本为显性纯合子 母本为隐性纯合子 3 2011 上海卷 基因突变在生物进化中起重要作用 下列表述错误的是 a a基因突变为a基因 a基因还可能再突变为a基因b a基因可突变为a1 a2 a3 它们为一组复等位基因c 基因突变大部分是有害的d 基因突变可以改变种群的基因频率 解析 基因突变具有不定向性 所以a基因既可以突变为a 又可以突变为a1 a2 a3 它们互称为复等位基因 基因突变的有利还是有害是相对于生物生存的环境来说的 基因突变产生新的等位基因 这就可能使种群的基因频率发生变化 4 种群中产生大量的可遗传的变异 这些变异的产生是不定向的 其中的 不定向 不是指 a 变异不一定与环境变化的方向一致b 各种变异不可能与环境变化的方向一致c 变异不一定都适应环境d 各种变异的方向不一定相同 b 解析 变异的不定向性 也就是变异后的个体在环境的适应性上可能出现优劣各不相同的个体 完全有可能出现与环境变化一致的个体 5 2012 湖南师大附中月考卷 下列有关变异的说法正确的是 a 染色体dna的一个基因的缺失属于染色体结构变异b 染色体变异 基因突变均可以用光学显微镜直接观察c 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于染色体变异d 非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组 a 解析 基因突变不可以用光学显微镜直接观察 故b错误 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组 故c错误 非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于染色体变异 故d错误 6 2011 长郡月考 自然界中 一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因dna分子的改变是 a 突变基因1和2为一个碱基的替换 突变基因3为一个碱基的增添b 突变基因2和3为一个碱基的替换 突变基因1为一个碱基的增添c 突变基因1为一个碱基替换 突变基因2和3为一个碱基的缺失d 突变基因2为一个碱基的替换 突变基因1和3为一个碱基的缺失 a 解析 基因突变是指基因中碱基对的替换 增添或缺失 通过三种突变基因与正常基因决定的蛋白质的部分氨基酸的序列比较可知 突变基因1与正常基因所决定的氨基酸序列一致 说明其为个别碱基的替换 这属于中性突变 突变基因2与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致 只是苯丙氨酸变为亮氨酸 说明其也为个别碱基替换 突变基因3与正常基因所决定的氨基酸差别很大 只有精氨酸没变 说明该基因突变的位置很可能是在控制精氨酸的碱基之后增添或缺失了个别碱基 从而导致其后氨基酸序列不同 7 玉米子粒种皮有黄色和白色之分 植株有高茎 矮茎之分 完成下列题目 1 种皮的颜色是由细胞中的色素决定的 已知该色素不是蛋白质 那么基因控制种皮的颜色是通过来实现的 2 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理 可以长成高茎植株 为了探究该变异性状是否能稳定遗传 生物科技小组设计实验方案如下 请你写出实验预期及相关结论 并回答问题 控制有关酶的合成来控 制代谢 进而控制性状 实验步骤 a 在这株变异的高茎玉米雌花 雄花成熟之前 分别用纸袋将雌蕊 雄蕊套住 防止异株之间传粉 b 雌花 雄花成熟后 人工授粉 使其自交 c 雌蕊上种子成熟后 收藏保管 第二年播种观察 实验预期及相关结论 a b 问题 a 预期最可能的结果 b 对上述预期结果的解释 子代玉米苗有高茎植株 说明生长素类似物引起 的变异能够遗传 子代玉米苗全部是矮茎植株 说明生长素类似物 引起的变异不能遗传 子代玉米植株全是矮茎 适宜浓度的生长素类似物能 促进细胞的伸长生长 但不能改变细胞的遗传物质 其他 合理答案即可 解