高中生物总复习 第4单元 第1讲基因突变和基因重组课件 新人教版必修2.ppt

第一讲基因突变和基因重组 一 基因突变1 概念 dna分子中发生碱基对的 而引起的的改变 2 部位 若发生在中 将遵循遗传规律传递给后代 若发生在中 一般不能遗传 替换 增添和缺失 基因结构 配子 体细胞 3 原因 诱发生物发生基因突变并提高的因素可分为三类 4 特点 在生物界中是 基因突变是随机发生的 在自然状态下 基因突变的很低 5 意义 基因突变是产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的 突变频率 物理因素 化学因素和生物因素 普遍存在的 频率 不定向的 新基因 原始材料 1 基因突变的分子机制 2 基因突变与性状改变当控制某性状的基因发生突变时 其性状未必改变 其原因如下 若突变发生于真核生物基因结构的内含子内 此基因转录的信使rna仍未改变 但前体rna改变 因而合成的蛋白质也不发生改变 此时性状不改变 若突变发生后 引起了信使rna上的密码子改变 但由于一种氨基酸可对应多个密码子 若改变后的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状也不改变 若基因突变为隐性突变 如aa中其中一个a a 此时性状也不改变 特别提醒 1 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 2 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 1 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 解析 基因突变是dna上的碱基对的替换 增添和缺失 而引起基因结构的改变 即dna序列改变 答案 b 二 基因重组1 概念 在生物体进行有性生殖的过程中 控制不同性状的的重新组合 2 类型 1 非同源染色体上的非等位基因 2 同源染色体上的非等位基因 非等位基因 自由组合 交叉互换 3 实现途径 有性生殖 减数分裂 4 意义 1 为生物变异提供了极其丰富的来源 2 形成生物多样性的重要原因之一 3 对于生物的进化具有十分重要的意义 特别提醒 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 2 下列关于基因重组的说法不正确的是 a 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属于基因重组b 减数分裂四分体时期 由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换 可导致基因重组c 减数分裂过程中 非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组d 一般情况下 花药内可发生基因重组 而根尖则不能 解析 主要考查基因重组的概念 自然情况下 基因重组的发生有两种过程 一是在减数第一次分裂的前期即四分体时期 同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换 二是在减数第一次分裂的后期 同源染色体分开 非同源染色体自由组合 答案 b 对基因突变与氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清 下图为人wnk4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知wnk4基因发生一种突变 导致1169位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 a 处插入碱基对g cb 处碱基对a t替换为g cc 处缺失碱基对a td 处碱基对g c替换为a t 错因分析 对题干和图示信息获取不到位 对碱基对改变三种情况导致序列改变的知识不熟练 正确解答 由题干可知在wnk4基因发生了突变 导致1169位赖氨酸变为谷氨酸 而赖氨酸的密码子为aaa aag 谷氨酸的密码子为gaa gag 因此可能的变化为密码子由aaa gaa或者为aag gag而在基因的转录链对应的变化为ttt ctt或者是ttc ctc 由题干中wnk4的基因序列可知 应为ttc ctc 因此基因应是由a t替换为g c 故应选b 1 下列是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 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 三种变异类型的识别根据细胞分裂图来确定变异的类型 对a b图分析 2 如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图 数字代表染色体 字母代表染色体上的基因 据图判断不正确的是 a 该动物的性别为雄性b 乙图表明该动物发生了基因突变c 1与2或1与4的片段交换 前者是基因重组 后者是染色体结构变异d 丙中5与6两条非姐妹染色单体之间的交叉互换导致非等位基因之间的互换 解析 雄性动物减数分裂均等分开 乙图出现a与a是发生了基因突变 5与6两条非姐妹染色单体之间的交叉互换造成等位基因的互换 非同源染色体之间的互换是染色体结构变异 答案 d 诱变育种1 遵循的原理诱变育种的原理是基因突变 基因突变在自然条件下的突变率很低 人们利用物理或化学的方法处理生物材料 诱发基因突变 提高变异的频率 然后从获得的大量突变个体中选择出优良性状的个体 典型例题 图1为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株 纯种 的一个a基因和乙植株 纯种 的一个b基因发生突变的过程 已知a基因和b基因是独立遗传的 请分析该过程 回答下列问题 1 上述两个基因发生突变是由于 引起的 2 图2为甲植株发生了基因突变的细胞 它的基因型为 表现型是 请在图中标明基因与染色体的关系 3 甲 乙发生基因突变后 该植株及其子一代均不能表现突变性状 为什么 可用什么方法让其后代表现出突变性状 4 a基因和b基因分别控制两种优良性状 请利用已表现出突变性状的植株为实验材料 设计实验 培育出同时具有两种优良性状的植株 用遗传图解表示 5 该种植物野生型都为矮茎 现在野生种群中发现生长着少数高茎植株 若已证明高茎为基因突变所致 有两种可能 一是显性突变 二是隐性突变 请设计一个简单实验方案加以判定 解析 1 由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换 2 因为a基因和b基因是独立遗传的 所以这两对基因应该分别位于图中的两对同源染色体上 又由于甲植株 纯种 的一个a基因发生突变 所以该细胞的基因型应该是aabb 性状是扁茎缺刻叶 3 植株虽已突变但由于a对a的显性作用 b对b的显性作用 在植株上并不能表现出突变性状 当突变发生于体细胞时 突变基因不能通过有性生殖传给子代 要想让子代表现出突变性状 可对突变部位的组织细胞进行组织培养 而后让其自交 后代中即可出现突变性状 4 杂交育种和单倍体育种两种方法都能达到育种目的 5 野生型都为纯种 若是显性突变则突变型有杂合子与纯合子之分 若是隐性突变 则不发生性状分离 答案 1 一个碱基的替换 或碱基对改变或基因结构的改变 2 aabb 写aa不正确 扁茎缺刻叶 写扁茎不正确 表示出两对基因