高考生物复习第3单元生物变异育种和进化第1讲基因突变和基因重组全国公开课一等奖百校联赛示范课赛

第三单元生物变异、育种和进化第1讲基因突变和基因重组第1页[最新考纲]1.基因重组及其意义(Ⅱ)2.基因突变特征和原因(Ⅱ)第2页1．基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异起源，原因是三者细胞内遗传物质都发生了改变。2．基因突变是因为DNA分子中发生碱基正确替换、增添或缺失，而引发基因结构改变。3．基因突变是新基因产生路径，为生物变异提供根本起源，为生物进化提供原始材料。第3页4．狭义基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不一样性状基因重新组合。广义基因重组还包含人工基因重组(基因工程)和细菌转化。基因重组也是生物变异起源之一，对生物进化也含有主要意义。5．基因重组起源于减数分裂形成配子时，非同源染色体上非等位基因自由组合及同源染色体上非姐妹染色单体交叉交换。第4页[课前导学]1．基因突变实例：镰刀型细胞贫血症知识点一基因突变GAAGUA第5页(1)图示中a、b、c过程分别代表__________、______和______。突变发生在______(填字母)过程中。(2)患者贫血直接原因是____________异常，根本原因是发生了__________，碱基对由T—A突变成A—T。2．概念：因为DNA分子中发生________增添、缺失或替换，而引发基因结构改变。DNA复制转录翻译a血红蛋白基因突变碱基对

第6页3．基因突变原因、特点、时间和意义原因内因DNA分子中发生碱基正确替换、增添或缺失，而引发基因结构改变外因一些诱变原因：____________、__________和生物原因特点①普遍性：在生物界中普遍存在；②________：发生于生物个体发育任何时期和部位；③________：突变频率很低；④__________：能够产生一个以上等位基因；⑤多害少利性：普通是有害，少数有利物理原因化学原因随机性低频性不定向性第7页发生时间普通在DNA复制时，即______________和减数第一次分裂前间期结果产生新等位基因规律发生在配子中，传递给后代；发生在体细胞中，普通不能遗传，但植物可经过__________传递意义①________产生路径；②____________根本起源；③__________原始材料有丝分裂间期无性生殖新基因生物变异生物进化第8页[小题通关]思索判断：(1)用射线照射大豆使其基因结构发生改变，可取得种子性状发生变异大豆。()(2)基因R复制时，R中碱基对T—A被碱基对C—G替换可造成基因突变。()(3)R基因可突变为r基因，r基因还可能再突变为R基因。()(4)用激光、γ射线处理青霉菌可提升突变率。()(5)病毒、大肠杆菌及动植物都可发生基因突变。()(6)基因突变可决定生物进化方向。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×第9页[课前导学]1．概念知识点二基因重组有性生殖真核控制不一样性状第10页2．类型下列图a、b为减数第一次分裂不一样时期细胞图像，其中均发生了基因重组。(1)依据图示填写①发生时间(写出对应细胞所处时期)a：____________；b：______________________。四分体时期减数第一次分裂后期第11页②类型a：同源染色体上__________________之间交叉交换；b：非同源染色体上____________之间自由组合。(2)实质：控制不一样性状基因__________。(3)结果：产生_____________，造成___________出现。非姐妹染色单体非等位基因重新组合新基因型重组性状第12页[小题通关]思索判断：(1)受精过程中可进行基因重组。()(2)亲子代之间差异主要是由基因重组造成。()(3)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体局部交换可造成基因重组。()(4)纯合体自交因基因重组造成子代性状分离。()(5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，经过基因重组可取得抗虫矮秆小麦。()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗过程中，不会同时发生生命活动是基因突变和基因重组。()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√第13页1．基因突变机理基因突变第14页2．基因突变对蛋白质与性状影响(1)基因突变对蛋白质影响(2)基因突变不一定造成生物性状改变原因①突变可能发生在没有遗传效应DNA片段中。②基因突变后形成密码子与原密码子决定是同一个氨基酸。③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会造成性状改变。类型影响范围对氨基酸序列影响替换小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前序列而影响插入位置后序列缺失大不影响缺失位置前序列而影响缺失位置后序列第15页第16页第17页 与基因突变相关7个易错点(1)无丝分裂、原核生物二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。(2)基因突变一定会造成基因结构改变，但却不一定引发生物性状改变。(3)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目标改变，基因数目和位置并未改变。(4)生殖细胞突变率普通比体细胞突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境改变愈加敏感。(5)基因突变利害性取决于生物生存环境条件。如昆虫突变产生残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风岛屿上则为有利变异。(6)基因突变是DNA中碱基正确增添、缺失或替换。(7)基因突变不只发生在分裂间期。第18页1．(年江西南昌第一次月考)编码酶X基因中某个碱基被替换时，表示产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现四种情况，对这四种情况出现原因判断正确是()考查基因突变机理及对性状影响比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1第19页A.情况①一定是因为氨基酸序列没有改变B．情况②一定是因为氨基酸间肽键数降低了50%C．情况③可能是因为突变造成了终止密码位置改变D．情况④可能是因为突变造成tRNA种类增加【答案】C【解析】基因突变引发氨基酸种类替换后，蛋白质功效不一定发生改变；蛋白质功效取决于氨基酸种类、数量、排列次序及蛋白质空间结构，情况②中酶Y与酶X氨基酸数目相同，所以肽键数不变；情况③氨基酸数目降低，最可能原因是突变造成了终止密码位置提前；基因突变不会造成tRNA种类改变。第20页2．一只雌鼠一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1雌、雄中均现有野生型，又有突变型。若要经过一次杂交试验判别突变基因在X染色体上还是在常染色体上，选择杂交F1个体最好是()A．野生型(雄)×突变型(雌) B．野生型(雌)×突变型(雄)C．野生型(雌)×野生型(雄) D．突变型(雌)×突变型(雄)考查基因突变相关试验分析第21页【答案】B【解析】由题意可知，一只雌鼠一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。能够判断出该突变型为显性性状。那么能够选择野生型(雌)×突变型(雄)来进行杂交即可。第22页3．果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请依据以下信息回答下列问题：假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其它性状效应。依据隐性纯合子死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交试验并预测最终试验结果。试验步骤：①____________________________________________________；②______________________________________________________________；③_____________________________________________________________。第23页结果预测：Ⅰ.假如________________________________________________________，则X染色体上发生了完全致死突变；Ⅱ.假如________________________________________________________，则X染色体上发生了不完全致死突变；Ⅲ.假如________________________________________________________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。第24页【答案】试验步骤：①让这只雄蝇与正常雌蝇杂交②F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交)③统计F2中雄蝇所占百分比(或统计F2中雌雄蝇百分比)结果预测：Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1)Ⅱ.F2中雄蝇占百分比介于1/3至1/2之间(或F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之间)Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1)【解析】为了探究该果蝇致死突变情况，能够选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，依据统计后代雌雄百分比，作出推断。第25页1．基因重组类型与发生机制基因重组重组类型非同源染色体上非等位基因间重组同源染色体上非等位基因间重组人工基因重组(转基因技术)发生时间减Ⅰ后期减Ⅰ四分体时期目标基因导入细胞后重组类型非同源染色体上非等位基因间重组同源染色体上非等位基因间重组人工基因重组(转基因技术)发生机制同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，造成非同源染色体上非等位基因间重新组合同源染色体非姐妹染色单体之间交叉交换，造成染色单体上基因重新组合目标基因经运载体导入受体细胞，造成目标基因与受体细胞中基因发生重组第26页第27页2.基因突变与基因重组比较项目基因突变基因重组发生时期①有丝分裂间期；②减数第一次分裂前间期①减数第一次分裂后期；②减数第一次分裂前期产生原因物理、化学、生物原因↓碱基正确增添、缺失、替换↓基因结构改变交叉交换、自由组合↓基因重新组合第28页项目基因突变基因重组意义①生物变异根本起源；②为进化提供最原始材料；③形成生物多样性根本原因①生物变异主要起源；②丰富了进化材料；③形成生物多样性主要原因之一应用诱变育种杂交育种联络①都使生物产生可遗传变异；②在长久进化过程中，经过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合新基因，基因突变是基因重组基础；③二者均可产生新基因型，可能产生新表现型第29页 如图a、b为二倍体生物细胞分裂不一样时期细胞图像，请思索：(1)图a处于何种时期？图中1、2号染色体发生了何种变异？(2)图b处于何时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何类变异？你能否画出与此图对应另一组染色体组合图？第30页提醒：(1)图a处于四分体时期，图中1、2号染色体曾因交叉交换发生了基因重组。(2)图b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级精母细胞，该时期细胞可发生非同源染色体上非等位基因间自由组合，与图b对应另一组染色体组合图如图所表示。第31页1．以下变异原理普通认为属于基因重组是()A．将转基因四倍体与正常二倍体杂交，生产出不育转基因三倍体鱼苗B．血红蛋白氨基酸排列次序发生改变，造成一些血红蛋白病C．一对表现型正常夫妇，生下了一个既白化又色盲儿子D．高产青霉素菌株、太空椒等培育考查对基因重组类型了解第32页【答案】C【解析】将转基因四倍体与正常二倍体杂交，生产出不育转基因三倍体鱼苗属于染色体变异，A错误；血红蛋白氨基酸排列次序发生改变，造成一些血红蛋白病属于基因突变，B错误；一对表现型正常夫妇，生下了一个既白化又色盲儿子属于基因重组，C正确；高产青霉素菌株、太空椒等培育属于基因突变，D错误。第33页2．(年湖北襄阳四校联考)以下相关基因突变和基因重组叙述，正确是()A．取得能产生人胰岛素大肠杆菌原理是基因突变B．非同源染色体片段之间局部交换可造成基因重组C．同源染色体上基因也可能发生基因重组D．发生在水稻根尖内基因重组比发生在花药中更轻易遗传给后代基因突变与基因重组比较第34页【答案】C【解析】取得能产生人胰岛素大肠杆菌过程属于基因工程，依据原理是基因重组，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易位，不是基因重组，B错误；在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉交换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中变异比发生在根尖内变异更轻易遗传给后代，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。第35页3．(年河北定州中学测试)下面是某个二倍体(AABb)动物几个细胞分裂示意图。据图判断不正确是()A．甲细胞表明该动物发生了基因突变B．乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前间期发生了基因突变基因突变与基因重组判断