高考生物大一轮复习 第7单元 生物的变异、育种与进化 第20讲 基因突变与基因重组课件.pptVIP

第20讲基因突变与基因重组 江苏最新考纲 1 基因重组及其意义 b 2 基因突变的特征和原因 b 1 基因突变的实例镰刀型细胞贫血症 考点一基因突变 5年14考 gaa gua dna复制 转录 翻译 a 血红蛋白 基因突变 2 基因突变要点归纳 基因结构 有丝分裂间期 减 分裂前的间期 普遍性 任何时期和部位 低频性 不定向性 多害少利性 新基因 生物变异 原始材料 1 真题重组判断正误 1 用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色观察核酸分布所用核心技术相同 2016 全国卷 2c 2 基因的自发突变率虽然很低 但对进化非常重要 2012 海南卷 23a 3 大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株 2012 海南卷 5b 4 某二倍体植物染色体上的等位基因b1突变为b2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的 2013 海南 22a改编 以上内容主要源自教材必修2p80 82基因突变和基因重组相关知识 全面把握基因突变 基因重组内涵 特点 发生范围及其在育种上的应用是解题关键 2 教材p82 批判性思维 改编 基因突变频率很低 而且大多数基因突变对生物体是有害的 但为何它仍可 为生物进化提供原材料 提示对于生物个体而言 发生自然突变的频率是很低的 但是 一个物种往往是由许多个体组成的 就整个物种来看 在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的 其中有不少突变是有利突变 对生物的进化有重要意义 因此 基因突变能够为生物进化提供原材料 1 2017 盐城二模 镰刀型细胞贫血症的病因是 正常血红蛋白的两条 链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代 杂合子 aa 的一对等位基因都能表达 在非洲疟疾流行的地区 该基因型的个体很多 频率也很稳定 下列有关叙述错误的是 a 镰刀型细胞贫血症可通过光学显微镜检测出来b 基因型为aa个体的血红蛋白均有一条 链不正常c 基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状d aa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾 解析镰刀型细胞贫血症形成的根本原因是基因突变 基因突变通过光学显微镜不能观察到 但可通过光学显微镜观察红细胞的形态来检测 a正确 杂合子 aa 的一对等位基因都能表达 因此基因型为aa个体的血红蛋白有的两条 链都正常 有的两条 链都异常 b错误 镰刀型细胞贫血症的病因是正常血红蛋白的两条 链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代 这说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状 c正确 根据题干信息 在非洲疟疾流行的地区 该基因型的个体很多 频率也很稳定 可知 aa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾 d正确 答案b 2 2017 启东中学高三10月 多选 育种专家在稻田中发现一株十分罕见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变引起的 下列叙述错误的是 a 这种性状是由显性基因突变成隐性基因引起的b 该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合子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 解析基因突变后性状发生改变 说明发生的是显性突变 从而说明原来的性状为隐性 突变后的性状为显性 a错误 由于该变异个体是杂合子 因此自交后 能出现变异性状的纯合子 b正确 基因突变在显微镜下观察不到 c错误 将该株水稻的花粉离体培养后 获得的是单倍体 表现植物弱小 高度不育 要获得稳定遗传的高产品系 还需秋水仙素处理 使染色体数目加倍 d错误 答案acd 基因突变与生物性状的关系 1 基因突变引起生物性状的改变 2 基因突变未引起生物性状改变的4大原因 突变部位 基因突变发生在基因的非编码区 密码子简并性 若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状不改变 隐性突变 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 有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置 但该蛋白质的功能不变 即学即练 1 用亚硝基化合物处理萌发的种子 发现某基因上一个腺嘌呤 a 经脱氨基变成了次黄嘌呤 i i不能再与t配对 但能与c配对 下列相关叙述错误的是 a 这种基因突变属于人工诱变 碱基对被替换b 连续复制两次后 含原基因的dna分子占1 4c 突变产生的新基因与原基因互为等位基因d 突变性状对该生物的生存是否有害 取决于能否适应环境 解析基因突变包括自发突变和人工诱变 题干中的亚硝基处理是人为施加的 所以属于人工诱变 因为a变为i后 i不能与t配对 故突变后的dna分子中a t碱基对被替换 因为只有dna中一条链上的一个碱基发生改变 所以无论dna分子复制多少次 都有1 2的dna分子含原基因 基因突变产生等位基因 突变的性状有害还是有利是相对的 取决于环境条件 答案b 2 甲磺酸乙酯 ems 能使鸟嘌呤变成7 乙基鸟嘌呤 后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对 为获得更多的水稻变异类型 育种专家常用适宜浓度的ems溶液浸泡种子后再进行大田种植 下列叙述错误的是 a 使用ems浸泡种子可以提高基因突变的频率b ems的处理可使dna序列中g c转换成a tc 获得的变异植株细胞核dna中的嘌呤含量高于嘧啶d 经ems处理后 水稻体细胞中的染色体数目保持不变解析获得的变异植株细胞核dna中嘌呤含量等于嘧啶含量 答案c 1 概念 考点二基因重组 5年8考 有性生殖 真核 控制不同性状 2 类型 1 交叉互换 四分体的非姐妹染色单体的交叉互换 发生在减 前期的四分体时期 2 自由组合 位于非同源染色体上非等位基因自由组合 发生在减 后期 3 人工重组 转基因技术 人为条件下进行的 即基因工程 4 肺炎双球菌转化实验 r型细菌转化为s型细菌 3 结果产生新的 导致 出现 4 意义 1 是 的来源之一 2 为 提供材料 3 是形成 的重要原因之一 基因型 重组性状 生物变异 生物进化 生物多样性 如图为某种生物中的部分染色体发生的两种变异的示意图 图中 和 和 和 分别互为同源染色体 请思考 1 则图a和图b所示的变异类型有何不同 它们的变异可发生于何时期 2 图a b哪一种变异是 正常发生 的 哪类变异属 遗传病 3 如图c为某种变异的结果 这应由a b中哪类变异引起 图c 提示 1 图a中 和 为一对同源染色体 其上的非姐妹染色单体互换片段 该变异属于基因重组 此过程发生在减数第一次分裂的四分体时期 图b中 和 为非同源染色体 上的片段移接到 上引起的变异属于染色体结构变异 该过程可发生在有丝分裂和减数分裂等过程中 2 图a基因重组为正常变异 可增加配子多样性 而图b为异常变异 属染色体结构变异的 遗传病 3 图c的产生原因是图a 四分体时期交叉互换所致 1 如图为某雄性动物个体 基因型为aabb 两对等位基因位于不同对常染色体上 细胞分裂某一时期示意图 下列说法错误的是 a 与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素b 3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变c 若该细胞以后正常进行减数分裂可产生3种或4种不同基因型的配子 3与4未发生交换 d 1上a的出现可能属于交叉互换 也可能是发生了基因突变 解析据图中同源染色体的行为变化可以看出 该细胞为初级精母细胞 所以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素 a正确 由于该雄性动物的基因型为aabb 据图可知 b b位于3和4这对同源染色体上 因此两条染色体的相同位置就是等位基因 不是基因突变的原因 b错误 如果是发生基因突变 则该细胞就会产生3种不同基因型的配子 如果是发生交叉互换 则会产生4种不同基因型的配子 c正确 由于该雄性动物的基因型为aabb 1上a的出现可能是同源染色体上发生了交叉互换 也可能是间期时发生了基因突变 d正确 答案b 2 下列有关基因突变和基因重组的叙述 正确的是 a 获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变b 非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组c 同源染色体上的基因也可能发生基因重组d 发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代 解析获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程属于基因工程 依据的原理是基因重组 a错误 非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位 不是基因重组 b错误 在减数第一次分裂的四分体时期 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组 c正确 发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代 基因重组只发生在减数分裂过程中 水稻根尖内不能发生基因重组 d错误 答案c 三看法 判断基因突变与基因重组 方法体验 1 下列关于生物变异的叙述 错误的是 a 基因突变不一定导致生物性状发生改变b 基因重组一般发生在受精作用的过程中 是生物变异的重要来源c 三倍体无子西瓜属于可遗传的变异d 与基因突变不同 染色体结构变异可以在高倍镜下观察到解析基因重组一般发生在减数分裂形成配子的过程中 是生物变异的重要来源 答案b 2 2017 淮阴一中模拟 以下各项属于基因重组的是 a 基因型为aa的个体自交 后代发生性状分离b 雌 雄配子随机结合 产生不同类型的子代个体c yyrr个体自交后代出现不同于亲本的新类型d 同卵双生姐妹间性状出现差异解析一对等位基因无法发生基因重组 a错误 基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中 b错误 基因重组指在生物体进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因重新组合 c正确 同卵双生姐妹遗传物质相同 其性状出现差异是由环境引起的 d错误 答案c 易错 防范清零 易错清零 易错点1误认为 dna中碱基对的增添 缺失 改变 就是 基因突变 点拨dna中碱基对的增添 缺失 改变 基因突变 易错点2误认为基因突变只发生在分裂 间期 点拨引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素 外部因素对dna的损伤不仅发生在间期 而是在各个时期都有 另外 外部因素还可直接损伤dna分子或改变碱基序列 并不是通过dna的复制来改变碱基对 所以基因突变不只发生在间期 细胞不分裂时也可发生基因突变 易错点3误认为基因突变都产生等位基因 点拨不同生物的基因组组成不同 病毒和原核细胞的基因组结构简单 基因数目少 而且一般是单个存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突变可产生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因 易错点4误认为基因突变都能遗传给后代 点拨基因突变如果发生在有丝分裂过程中 一般不能遗传给后代 但有些植物该突变可通过无性繁殖或 组织培养 遗传给后代 易错点5误认为基因突变会使得基因 位置 或 数目 发生改变 点拨基因突变仅改变了基因内部结构 产生了新基因 并未改变基因位置 也未改变基因数量 基因中碱基对缺失 只是成为了新基因 即基因犹在 只是 以旧换新 并非 基因缺失 1 如图所示为人类镰刀型细胞贫血症的病因 已知谷氨酸的密码子是gaa gag 据图分析正确的是 纠错小练 a 过程发生了基因结构的改变 增加了基因的种类b 过程为转录 是以脱氧核苷酸为原料 在有关酶的催化下完成的c 转运缬氨酸的trna一端裸露的三个碱基是catd 控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症 解析 过程表示dna的复制 该过程中发生了基因突变 导致基因结构改变 产生了新基因 增加了基因的种类 a正确 过程为转录 是以核糖核苷酸为原料 在有关酶的催化下完成的 b错误 转运缬氨酸的trna一端裸露的三个碱基是cau c错误 由于密码子具有简并性等原因 基因突变不一定会改变生物体的性状 d错误 答案a 2 下列关于基因突变的说法 正确的是 a 基因突变一定能产生等位基因b 没有外界因素的诱导也可能发生基因突变c 体细胞中的突变基因都不能遗传给后代d 随机性是指任何生物体都可能发生基因突变 解析原核生物没有同源染色体 这些生物的基因突变不产生等位基因 a错误 基因突变可以自然发生 内因 也可以在物理 化学或生物等外界因素诱导下发生 b正确 体细胞中的突变基因不能通过有性生殖的方式遗传给后代 但可以通过无性生殖的方式遗传给后代 c错误 任何生物都可能发生基因突变属于基因突变的普遍性 随机性是指生物个体发育的任何时期 任何部位的基因都有可能发生基因突变 d错误 答案b 3 如图表示雄果蝇 2n 8 进行某种细胞分裂时 处于四个不同阶段细胞 中遗传物质或其载体 的数量 下列表述中 正确的是 a 在 期间最易发生基因突变b 在 阶段的细胞内