高考生物一轮总复习 第二十四课时 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2.pptVIP

第5章基因突变及其他变异 第二十四课时第1节基因突变和基因重组 1 基因突变的特征和原因2 基因重组及其意义 1 基因突变的概念dna分子中发生碱基对的 而引起的基因结构的改变 2 基因突变发生的时期基因突变可发生在个体发育的任何阶段 以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期 一般认为 基因突变多发生在dna分子复制时 如 替换 增添和缺失 有丝分裂间期 减数第一次分裂以前的间期 3 诱变因素 1 如紫外线 x射线及其他辐射 损伤细胞内的dna 2 如亚硝酸 碱基类似物能改变核酸的 3 某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的dna 4 基因突变的特点 1 在生物界中普遍存在 2 生物个体发育的任何时期 3 突变频率很低 4 一个基因可以向不同的方向发生突变 产生一个以上的等位基因 物理因素 化学因素 碱基 生物因素 普遍性 随机性 低频性 多方向性 5 基因突变的意义基因突变是 产生的途径 是生物变异的 是生物进化的原始材料 知识拓展 一 基因突变对性状的影响1 改变性状 1 原因 突变间接引起密码子改变 最终表现为蛋白质结构和功能改变 影响生物性状 2 实例 镰刀型细胞贫血症 新基因 根本来源 2 不改变性状 1 一种氨基酸可以由多种密码子决定 当突变后的dna转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时 这种突变不会引起生物性状的改变 2 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变 3 突变发生在不具有遗传效应的dna片段 非基因片段 中 不引起性状的改变 二 基因突变对子代的影响 1 基因突变发生在体细胞中 一般不会遗传给子代 但有些植物可以通过无性生殖传递给后代 2 如果发生在配子中 将遵循遗传规律传递给后代 三 对基因突变的理解1 基因突变的 随机性 1 时间上随机 可发生于生物个体发育的任何时期 2 部位上随机 基因突变可发生于体细胞中 也可发生于生殖细胞中 2 基因突变的 不定向性 一个基因可以向不同的方向发生突变 产生一个以上的等位基因 如控制小鼠毛色的灰色基因 ay 可突变成黄色基因 ay 也可突变成黑色基因 a 但不管怎么突变 它始终都是决定同一性状 只不过改变了同一性状的不同表现而已 典例精析 例1 2013海南 某二倍体植物染色体上的基因b2是由其等位基因b1突变而来的 如不考虑染色体变异 下列叙述错误的是 a 该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的b 基因b1和b2编码的蛋白质可以相同 也可以不同c 基因b1和b2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码d 基因b1和b2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 d 解析 基因突变可以产生等位基因 由于密码子的简并性导致基因改变 蛋白质不一定改变 生物界使用同一套遗传密码 二倍体生物形成配子过程中等位基因必然分离 c 解析 由表格信息可知 酶y和酶x在状况 时的氨基酸数目相同 两者的活性也相同 可能是个别氨基酸的种类发生了变化 但不影响其活性 状况 时 两种酶的氨基酸数目没有改变 因而肽键数没有变化 状况 时 酶y的氨基酸数目减少 可能是由于碱基对的替换使得转录提前终止导致的 状况 可能是转录链延长的结果 该变化不会使trna的种类发生改变 trna有61种 有性生殖 不同性状 后期 其上的非等位基因 等位基因 基因组合 某种变化的 生存所必需的 1 基因重组的类型 1 减 后期 非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 2 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 2 基因重组的结果及意义产生了新的基因型 大大丰富了变异的来源 是进行有性生殖的生物变异的主要来源 3 基因工程与基因重组 1 目的基因经运载体而导入受体细胞 与受体细胞中的基因重组 也属于控制不同性状的基因重新组合 2 基因工程可以发生在不同种生物之间 打破了种间隔离 3 基因工程是一种人工控制的定向变异 典例精析 例3 下列情况引起的变异属于基因重组的是 非同源染色体上非等位基因的自由组合 一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 dna分子中发生碱基对的增添 缺失或改变a b c d c 解析 基因重组有两种情况 一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换 二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合 例4 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异 其中仅发生在减数分裂过程的变异是 a 染色体不分离或不能移向两极 导致染色体数目变异b 非同源染色体自由组合 导致基因重组c 染色体复制时受诱变因素影响 导致基因突变d 非同源染色体某片段移接 导致染色体结构变异 b 解析 解题时必须明白以下要点 基因突变 染色体变异在自然条件或诱发因素的作用下 可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中 而 自然状况下的 基因重组只发生在进行有性生殖生物的减数分裂过程中 d 解析 基因突变发生时 一般都是一个碱基对的增添 缺失或者改变 根据题意 只有赖氨酸aag和甲硫氨酸aug能符合此规律 即在模板链上 赖氨酸对应的ttc中的t突变为a 成为tac 指导生成甲硫氨酸 密码子aug 2 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变 使野生型性状变为突变型性状 该雌鼠与野生型雄鼠杂交 f1的雌 雄中既有野生型 又有突变型 若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在x染色体还是在常染色体上 选择杂交的f1个体最好是 a 突变型 突变型 b 突变型 野生型 c 野生型 野生型 d 野生型 突变型 d 解析 此题关键的方法是逆推法 首先确定显隐性关系 由于该突变型雌鼠是因为一条染色体上某基因发生突变所致 所以野生型为隐性 突变型为显性 假设突变基因位于x染色体上 伴x显性找雄患者 伴x隐性找雌患者 则突变型雄性个体的后代中 雌性全为突变型 雄性全为野生型 如果突变基因在常染色体上 则后代无论雌雄都会出现1 1的性状分离比 所以应找一个突变型雄性和野生型雌性杂交看其后代的表现型 3 下列关于基因突变特点的说法正确的是 a 无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变b 生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变c 基因突变只能定向形成新的等位基因d 基因突变对生物的生存往往是有利的 解析 生物都有遗传物质 无论是dna还是rna 都可能发生基因突变 基因突变可以在任何时期发生 基因突变是不定向的 并且一般对生物体是有害的 a 4 下列实例中依据基因重组原理的是 a 我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种b 培育三倍体无子西瓜c 二倍体植株的花药离体培养 并用秋水仙素处理 使之成为纯合子d 乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上 a 解析 我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种的育种原理是基因重组 培育三倍体无子西瓜和二倍体植株的花药离体培养 并用秋水仙素处理 使之成为纯合子的育种原理是染色体变异 乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上 育种原理是基因突变 5 已知家鸡的无尾 a 对有尾 a 是显性 现用有尾鸡 甲群体 自交产生的受精卵来孵小鸡 在孵化早期向卵内注射微量胰岛素 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 乙群体 为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变 可行性方案是 a 甲群体 乙群体 孵化早期不向卵内注射胰岛素b 甲群体 乙群体 孵化早期向卵内注射胰岛素c 乙群体 乙群体 孵化早期向卵内注射胰岛素d 甲群体 甲群体 孵化早期不向卵内注射胰岛素 解析 只需通过测交便可检测乙群体的基因型 从而判断是否由基因突变引起 故选a a 6 mrna上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换 则识别该密码子的trna及转运的氨基酸发生的变化是 a trna一定改变 氨基酸一定改变b trna不一定改变 氨基酸不一定改变c trna一定改变 氨基酸不一定改变d trna不一定改变 氨基酸一定改变 解析 识别该密码子的trna具有专一性 而决定氨基酸的密码子具有简并性 c 7 下列有关基因重组的叙述中 正确的是 a 基因型为aa的个体自交 因基因重组而导致子代性状分离b 基因a因替换 增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因突变c 非姐妹染色单体间的互换导致染色体结构变异d 造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 b 解析 基因型为aa的个体自交 因等位基因随同源染色体的分开而分离 而产生a和a的雌 雄配子 由于配子的随机组合而导致子代性状分离 基因a因替换 增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因突变 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 同卵双生姐妹是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的 因此她们的遗传物质相同 造成她们性状上差异的主要原因是环境因素的影响 8 下列有关基因重组的说法中 正确的是 a 基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一 可产生新的基因b 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 两条形态大小一定相同的染色体c 真核生物细胞分裂过程中都会发生基因重组d 基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换 解析 基因突变可产生新的基因 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 在减数分裂过程中配对的两条染色体 它们形态大小不一定相同 如性染色体x y d 9 具有两对相对性状的纯合子杂交得f1 f1自交得f2 则f2中重组类型占 a 1 16b 3 8c 5 8d 3 8或5 8 解析 以豌豆为例 纯合黄色圆粒与纯合绿色皱粒杂交 f2中重组类型占3 8 纯合黄色皱粒与纯合绿色圆粒杂交 f2中重组类型占5 8 所以答案是d d 10 长期接触x射