【与名师对话】2014届高考生物一轮复习 4-1 基因突变与基因重组课件 新人教版必修2

GAA GUA 替换 缺失 基因结构 物理 生物 DNA分子复制 不定向性 各个时期 新基因 生物变异 生物进化 问题探究1 基因突变是改变基因的数量 还是改变基因的结构 试分析原因 提示 改变基因的结构 基因突变的结果是产生新的等位基因 如由a A 显性突变 或由A a 隐性突变 故基因突变引起基因 质 的改变 却没有引起其数量和位置的改变 有性生殖 重新组合 非等位基因 非姐妹 染色单体 生物变异 问题探究2 基因重组除上述两种类型外 还有哪些类型 提示 原核生物的基因重组 如细菌转化过程中发生的基因重组 人工基因重组 即基因工程中的基因重组 答案 2 基因突变一定会引起基因结构的改变 但不一定会引起生物性状的改变 答案 3 若没有外界因素的影响 基因就不会发生突变 答案 4 基因突变能产生新基因 是生物变异的根本来源 答案 5 基因突变一般发生在DNA复制过程中 基因重组一般发生在受精作用过程中 答案 6 杂交育种 常规育种 依据的原理是基因重组 答案 二 选择题7 下列各项中可以导致基因重组现象发生的是 A 姐妹染色单体的交叉互换B 等位基因彼此分离C 非同源染色体的自由组合D 姐妹染色单体分离 解析 等位基因分离 染色单体分离与基因重组无关 姐妹染色单体不发生交叉互换 只有非同源染色体的自由组合可导致基因重组 答案 C 8 下列关于基因突变和基因重组的叙述 正确的是 基因突变常常发生在DNA复制时 基因突变是DNA分子中碱基对的增添 缺失或替换 基因突变的随机性仅表现在生物个体发育的胚胎时期 基因重组是生物变异的根本来源 基因重组也可以产生新的基因A B C D 解析 基因突变的随机性表现在生物个体发育的任何时期 错 基因突变是生物变异的根本来源 可以产生新基因 基因重组产生新基因型 错 答案 B 9 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 基因的碱基组成 细胞的DNA含量 细胞的RNA含量均无特异性 只有基因的碱基序列才具有特异性 因为 基因突变是指DNA 基因 结构的改变 包括碱基对的增添 缺失和置换 即碱基序列的改变 因此应该检测和比较花色基因的DNA序列 答案 B 三 非选择题10 2012 合肥二模 安哥拉兔的毛色由常染色体上的基因控制 该基因存在多种形式 G gch gh g 这种现象被称为复等位基因 G对gch为显性 gch对gh为显性 gh对g为显性 基因型与表现型的对应关系如下表 1 复等位基因的出现 体现了基因突变 的特点 一只杂种棕色兔与白色兔交配 理论上子代50 为棕色 50 为 两只安哥拉兔杂交 后代出现了黑色 棕色 灰色三种性状 则亲本性状为 一只黑兔与一只灰兔交配 子代中有棕色兔 亲代黑兔与灰兔的基因型分别为 2 为杀灭体表寄生菌 采用紫外灯照射笼舍 个别黑色兔的背部区域长出白毛 经检测发现相关皮肤细胞染色体出现片段缺失 该毛色变异属于 可遗传变异 不可遗传变异 可能 不可能 遗传给后代 解析 1 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性 杂种棕色兔的基因型为gchgh或gchg 与白色兔 gg 交配 其子代为1 2gchg 棕色 和1 2ghg 灰色 或1 2gchg 棕色 和1 2gg 白色 因此另外50 为灰色或白色 两只安哥拉兔杂交 子代为黑色 G 棕色 gch 和灰色 gh 三种性状 说明双亲的基因型中分别含有G和gch基因 且均表现为显性 表现型为黑色和棕色 一只黑兔 G 与一只灰兔 gh 的后代有棕色兔 说明黑兔的基因型为Ggch 灰兔的基因型可能是ghgh或ghg 2 涉及遗传物质改变引起的变异为可遗传变异 但因变异发生在体细胞中 对于有性生殖的兔来说 该变异不能遗传给后代 答案 1 不定向 多方向性 灰色或白色黑色和棕色黑兔为Ggch 灰兔为ghgh或ghg 2 可遗传变异不可能 对应学生用书P133 2 人工诱变 3 基因突变的结果基因突变引起基因 质 的改变 产生了原基因的等位基因 改变了基因的表现形式 如由A a 隐性突变 或a A 显性突变 但并未改变染色体上基因的数量和位置 1 基因突变与氨基酸改变的对应关系 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 突变后的基因不表达 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 解析 本题考查基因突变和基因指导蛋白质合成过程的知识 意在考查识图和析图的能力以及对基因突变的理解 根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG 可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的 那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG 因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG 由此可推知该基因发生的突变是 处碱基对A T被替换为G C 答案 B 1 基因突变的 随机性 1 时间上的随机 它可发生于生物个体发育的任何时期 甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生 如老年人易得皮肤癌等 2 部位上的随机 基因突变既可发生于体细胞中 也可发生于生殖细胞中 若为前者 一般不传递给后代 若为后者 则可通过生殖细胞传向子代 3 基因突变是染色体的DNA分子上某一位点的基因发生改变 在光学显微镜下观察不到 4 基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中 具有分裂能力的细胞 已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制 故不容易发生基因突变 所以细胞发生基因突变的概率为 生殖细胞 体细胞 分裂旺盛的细胞 停止分裂的细胞 5 诱变育种材料只要能进行细胞分裂的材料都符合要求 如萌发的种子 小白鼠等 但不进行细胞分裂的材料不符合要求 如干种子 动物精子等 原因是诱变育种必须发生基因突变 而基因突变一般只发生在细胞分裂的DNA复制过程中 6 基因突变一定是可遗传变异 因为遗传物质改变了 但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代 若发生在体细胞中 一般不会传递给子代 而发生在配子中则可以传给子代 解析 基因突变可产生新基因 非姐妹染色体交叉互换可使同一条染色体上两条姐妹染色体基因出现差异 染色体结构变异可使染色体发生基因数目的改变 而基因的自由组合不可能使一条染色体上的两条染色单体发生任何改变 故选D 答案 D 2 2011 安徽理综 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力 临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病 但大剂量的131I对人体会产生有害影响 积聚在细胞内的131I可能直接 A 插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B 替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C 造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构变异D 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 解析 DNA分子中没有I元素 所以131I不会插入DNA分子或替换其中的碱基而引起基因突变 所以积聚在细胞内的131I可能直接造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构的变异 而这种变异发生在体细胞 一般不可能传递给下一代 答案 C 3 下表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在位置 请分析下列说法正确的是 A 基因中的碱基对改变 必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化B 抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换C 对生物而言 碱基对替换多数是有利的 而增添和缺失比替换的危害更大D 该突变品系不可能再突变为敏感品系 解析 由于多种密码子可以决定同一种氨基酸 所以基因中碱基对的改变不一定引起相应蛋白质中氨基酸的变化 突变是不定向的 所以该品系有可能再突变为敏感品系 突变是多害少利的 碱基增添或缺失不一定造成的危害都比替换严重 例如碱基增添或缺失发生在基因的非编码序列 答案 B 1 基因重组发生的时期 有性生殖的减数第一次分裂过程中 2 基因重组的类型 减 后期 非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 3 基因重组的结果 产生了新的基因型 大大丰富了变异的来源 2 基因突变和基因重组的区别和联系 A 和 所在的染色体都来自父方B 和 的形成是由于染色体易位C 和 上的非等位基因可能会发生重新组合D 和 形成后 立即被平均分配到两个精细胞中 解析 图中 和 分别位于一对同源染色体上 一条来自父方 一条来自母方 图中 和 表示交叉互换之后 其上的非等位基因发生重新组合 是基因重组的一种 不是非同源染色体之间的易位 和 形成后 发生的是减 分裂过程 会被平均分配到两个次级精母细胞中 答案 C 1 在人工操作下 基因工程 肺炎双球菌的转化都实现了基因重组 2 基因突变可产生新基因 进而产生新性状 基因重组只能是原有基因的重新组合 可产生新的基因型 进而产生新的表现类型 解析 基因重组发生在有性生殖细胞形成的过程中 基因重组不产生新基因 基因突变是生物变异的根本来源 而基因重组包括自由组合和互换重组 故选D 答案 D A 只有a b过程能发生基因突变B 基因重组主要是通过c和d来实现的C b和a的主要差异之一是同源染色体的联会D d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离 解析 只要有DNA复制就有可能发生突变 因此a b d均能发生基因突变 基因重组发生在b过程 即减数分裂 中 c过程为配子随机结合 a过程为有丝分裂 d过程细胞增殖和分化 细胞增殖的方式也是有丝分裂 而有丝分裂与减数分裂的主要差异为是否发生同源染色体联会 而不是染色单体是否分离 故选C 答案 C A 基因突变 基因突变 基因突变B 基因突变或基因重组 基因突变 基因重组C 基因突变 基因突变 基因突变或基因重组D 基因突变或基因重组 基因突变或基因重组 基因重组 解析 图 分别为有丝分裂中期 有丝分裂后期和减 后期 其中的A a基因均来自一条染色体复制形成的两条染色体 并且图 中没有显示发生过交叉互换 故均为基因突变形成 答案 A A 这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B 该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C 观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D 将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 错因分析 错选A C或D项的原因具体分析如下 正确解答 本题以突变实例为载体考查基因突变的特点 鉴别应用等 若一秆双穗为隐性突变 则该植株为隐性纯合子 那么自交后一定为一秆双穗 若为显性突变 则该个体为杂合子 其自交后代一秆双穗纯合子比例为1 4 B项正确 选B 错因分析 对基因突变中碱基对的增添 缺失和替换与氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清 正确解答 基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列若在其中部缺失1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 使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 或者因基因中部缺失1个核苷酸对 使信使RNA上从缺失部位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 选A 第二步 制备含淀粉的固体培养基 第三步 把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上 同时接种对照组 相同条件下培养 第四步 比较两组菌株菌落周围透明圈的大小 选出透明圈变大的菌株 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果 解析 1 人工诱变与自然突变相比较 提高了突变频率 但仍具低频性特点 即未突变的比突变的多 2 人工诱变仍然具有不定向性 并不是诱变的性状一定有利 3 人工诱变仍然具有多害少利性 即突变个体增多的同时 有利有害的都增多但仍然是有害的多 答案 由于诱发