高中生物考点8.基因突变和基因重组课件新人教版必修2.ppt

高考总复习 生物 第8讲基因突变和基因重组 第五单元基因突变和其他变异 高考总复习 生物 高考总复习 生物 考纲解读 1 镰刀型贫血症形成的原因2 基因突变的原因及其特点3 基因突变和基因重组的区别及其意义 考向指南 本讲内容在高考中时常出现 如2008年江苏卷 广东理基卷 广东卷 海南卷 宁夏理综卷 四川卷等 主要考查下列知识点 基因突变 基因重组 的判断 基因突变的原因 人工诱变在育种在实践中的应用 高考总复习 生物 一 基因突变 镰刀型贫血症 人的红细胞的主要成分是血红蛋白 共含有4条肽链 镰刀型贫血症的直接原因是血红蛋白 链上的一个谷氨酸被缬氨酸所取代 那么它的根本原因是什么 一 基因突变的实例 高考总复习 生物 dna mrna 氨基酸序列 蛋白质 正常 谷氨酸 g a a 镰刀型贫血症 缬氨酸 g a u t a 镰刀型贫血症的原因 镰刀型贫血症的直接原因是血红蛋白分子中的谷氨酸被缬氨酸所取代 根本原因是控制血红蛋白合成的基因发生了突变 t a 高考总复习 生物 控制血红蛋白合成的基因中的一个碱基t被a替换后 导致性状的改变 出现镰刀型贫血症 那么是不是基因中所有的碱基的改变都会导致性状的改变呢 例 某基因片段的模板链的碱基序列是tgc 其中的c被g取代成为tgg后 该基因所控制合成的蛋白质的结构发生了改变没有 基因中某一个碱基的替换 一定会使基因的遗传信息发生改变 但生物体的性状不一定发生改变 那么基因中的碱基增添或缺失又会怎样 都是苏氨酸 高考总复习 生物 例 某dna的模板链末端的碱基序列是 acgtcaatcc 若复制时第一个碱基 a 丢失或增加一个 a 其指导合成的蛋白质会怎样呢 正常dna acgtcaatcc 肽链 mrna ugcaguuagg 半胱氨酸 丝氨酸 终止 丢失一个 a cgtcaatcc 肽链 mrna gcaguuagg 丙氨酸 缬氨酸 精氨酸 高考总复习 生物 增加一个a aacgtcaatcc 肽链 mrna uugcaguuagg 亮氨酸 谷氨酰胺 概念 dna分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 引起基因结构的改变 称基因突变 细胞学基础 分裂间期 dna复制发生差错 产生新的等位基因 形成新的性状 结果 亮氨酸 高考总复习 生物 结论 dna分子结构的改变只有发生在基因的片段 才会引起基因突变 问题 dna分子中碱基对的增添 缺失或改变一定会引起基因突变吗 基因突变发生在配子中 将遵循遗传规律传递给后代 若发生在体细胞中 一般不会遗传 但植物可通过无性繁殖传递 人体某些体细胞的基因突变 有可能导致癌变 高考总复习 生物 二 基因突变的原因 外来因素 物理因素 各种辐射 损伤细胞内的dna 基因突变 化学因素 亚硝酸 碱基类似物 改变核酸中的碱基 生物因素某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的dna 生物内部因素使dna复制发生差错 导致dna的碱基组成发生改变 高考总复习 生物 三 基因突变的特点 1 普遍性 2 随机性 生物个体发育的任何时期 可以发生在细胞内的不同dna分上 或同一dna分子的不同部位上 4 低频率性 生殖细胞的突变频率为10 5 10 8 5 多害少利性 3 多方向性 不定向性 产生一个以上的等位基因 诱发突变因素多 又能自发突变 所以所有的生物都有突变发生的可能 高考总复习 生物 四 基因突变的意义 突变有有害突变 也有有利突变 还有无害也无益的突变 具有随机的不定向性 突变频率低和普遍性等特点 意义 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 高考总复习 生物 五 基因重组 生物体进行有性生殖的过程中 控制不同性状的基因重新组合 基因重组 性状重组 新的表现型 2n种 新的基因型 来源 减 后期非同源染色体自由组合 减 前期四分体中非姐妹染色单体的交叉互换 意义 生物变异的来源之一 对生物的进化具有重要意义 高考总复习 生物 基因的分子结构发生改变 产生了新的基因 出现了新的性状 产生新的基因型 使不同性状重新组合 出现新的表现型 细胞分裂间期dna分子复制时 由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换 增添或缺失 减 后期 同源染色体分离 非同源染色体上的非等位基因的自由组合及四分体时非姐妹染色单体的交叉互换 生物变异的来源之一 对生物的进化具有重要意义 变异的根本来源 生物进化的原材料 突变频率低 但普遍存在 在有性生殖中非常普遍 高考总复习 生物 生物变异的种类 种类 不遗传的变异 可遗传的变异 仅由环境因素而引起 遗传物质的改变 基因重组 基因突变 染色体变异 新的基因型 新的表现型 新的基因 新的性状 众多基因数量的改变 更为严重的后果 高考总复习 生物 高考总复习 生物 1 基因突变2 基因重组3 基因突变和基因重组同属于可遗传的变异 两者之间的差别 高考总复习 生物 高考总复习 生物 生物变异的概念及特点 以下关于生物变异的叙述 正确的是 a 基因突变都会遗传给后代b 基因碱基序列发生改变 不一定导致性状改变c 染色体变异产生的后代都是不育的d 基因重组只发生在生殖细胞形成过程中 解析 本题主要考查学生对生物变异现象的分析 基因突变具有随机性 如果是体细胞的突变 一般不会遗传给后代 a错 基因碱基序列改变 并不一定使性状改 因为通常会有多个不同的密码子对应一个氨基酸 b对 染色体变异有多种可能性 如果是染色体数加倍 则后代可育 c错 生殖细胞分为有性生殖细胞和无性生殖细胞 基因重组只发生在形成有性生殖的过程中 d错 答案 b 基因重组 高考总复习 生物 基因重组是生物变异的重要方面 以下说法错误的是 a 基因工程是在分子水平上实现基因重组b 基因重组导致子代性状组合可能不同于亲代c 非等位基因的自由组合可导致基因重组d 同源染色体上的非等位基因随染色单体的交换而发生交换 导致非姐妹染色单体的基因重新组合 解析 基因工程是dna分子水平上的操作 是分子水平上的基因重组 基因重组是可遗传的变异 能够导致子代性状发生改变 必修教材中 基因重组包括两种类型 一是四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体进行交叉互换 二是减数第二次分裂过程中 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 这里要明确同源染色体上也存在非等位基因 答案 c 高考总复习 生物 考查基因突变 基因突变发生在 a dna rna的过程中b dna dna的过程中c rna 蛋白质的过程中d rna 携带氨基酸的过程中 解析 考查基因突变发生的时间 基因突变是在dna复制时 由于某种原因发生了差错而改变了基因的分子结构 a项是转录 b项为dna复制过程 c项为翻译过程 d项是密码子与反密码子互补配对决定氨基酸顺序过程 答案 b 高考总复习 生物 课堂练习 下列变异属于可遗传变异的是 玉米单组自交后代出现白化苗 后代仍白化 水肥充足 玉米穗大粒多 三倍体无籽西 豌豆的黄皱与绿圆类型的出现 旧社会妇女缠足而产生的 小足 a b c d c 2 某种自花受粉植物连续几代开红花 一次开出一朵白花 该花的自交后代全部开白花 产生这种白花的原因是 a 基因重组b 基因突变c 基因分离d 环境条件的改变 b 3 在一个dna分子中插入一个碱基时 结果是 a 在转录时造成插入点以前的密码子改变b 在转录时造成插入点以后的密码子改变c 不能转录d 不能翻译 b 高考总复习 生物 c 4 基因突变一定会改变了生物的 a 遗传方式b 遗传规律c 遗传信息d 遗传性状 5 若一对夫妇所生育的子女中 性状差异较多 这些变异主要来自 a 基因突变b 基因重组c 环境影响d 染色体变异 b 高考总复习 生物 6 基因突变有以下共同点 从突变时间上看 都发生在细胞分裂的 即 复制时期 从突变方向上看 都是 从突变与个体生存上看 一般是 的 从突变与生物的进化关系上看 它是生物进化的 从突变的频率上看 突变频率是 的 从自然界生物的性状表现看 突变是 的 间期 dna 不定向的 有害 基础 很低 普遍存在 高考总复习 生物 7 人类的正常血红蛋白 hba 链第63位氨基酸是组氨酸 cau或cac 当 链第63位组氨酸被酪氨酸 uau或uag 替代后 出现异常血红蛋白 hbm 导致一种贫血症 链第63位组氨酸若被精氨酸 cgu或cgc 所替代而产生的异常血红蛋白 hbz 将引起另一种贫血症 1 在决定 链第63位组氨酸密码子dna三个碱基中 任意一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗 为什么 2 血红蛋白 链第63位组氨酸可被酪氨酸或精氨酸所取代 这一事实说明了基因突变具有 的特点 不一定 因为密码子具有简并性 多方向性 高考总复习 生物 基因 基因 基因 某化合物 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 酶 酶 酶 8 右图所示为某一红色链包霉合成精氨酸的过程 1 在一次