高考生物一輪復習 第七單元 生命的變異、育種與進化 第20講 基因突變與基因重組課件.ppt

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第20講基因突變與基因重組 2017備考 江蘇最新考綱 1 基因重組及其意義 B 2 基因突變的特征和原因 B 考點一基因突變 5年14考 自主梳理 1 基因突變的實例 鐮刀型細胞貧血癥 1 圖示中a b c過程分別代表 和 突變發(fā)生在 填字母 過程中 2 患者貧血的直接原因是異常 根本原因是發(fā)生了 堿基對由突變成 DNA復制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 GUA GAA a 血紅蛋白 基因突變 2 基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的增添 缺失或改變 的改變 3 發(fā)生時間 有絲分裂間期或減 分裂前的間期 4 誘發(fā)基因突變的因素 連線 基因結(jié)構(gòu) 答案 1 C 2 A 3 B 5 基因突變的特點 1 一切生物都可以發(fā)生 2 隨機性 生物個體發(fā)育的 3 自然狀態(tài)下 突變頻率很低 4 一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變 5 有些基因突變 可使生物獲得新性狀 適應改變的環(huán)境 普遍性 任何時期和部位 低頻性 不定向性 多害少利性 6 基因突變的結(jié)果7 意義 產(chǎn)生一個以上的 1 產(chǎn)生的途徑 2 的根本來源 3 提供生物進化的 等位基因 新基因 生物變異 原始材料 1 高考重組判斷正誤 1 某二倍體植物染色體上的等位基因B1突變?yōu)锽2可能是由于堿基對替換或堿基對插入造成的 2013 海南 22A改編 2 積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代 2011 安徽 4D 3 觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置 2011 江蘇 6C 4 在誘導菊花莖段形成幼苗的過程中不會同時發(fā)生基因突變與基因重組 2013 四川高考 5 抗蟲小麥與矮稈小麥雜交 通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥 2013 全國卷 T5B 以上內(nèi)容主要源自教材必修2P80 83基因突變和基因重組相關知識 全面把握基因突變 基因重組內(nèi)涵 特點 發(fā)生范圍及其在育種上的應用是解題關鍵 2 教材研習 1 必修2P83思考與討論改編 父母和子女之間 同一父母的兄弟或姐妹之間性狀表現(xiàn)上有較大差異 其主要原因是 A 基因突變B 基因重組C 環(huán)境影響D 包括A B C三項 2 必修2P84拓展題T2改編 具有一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體 即雜合子 并不表現(xiàn)鐮刀型細胞貧血癥的癥狀 因為該個體能同時合成正常和異常血紅蛋白 對瘧疾有較強的抵抗力 鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū) 對此現(xiàn)象的解釋 正確的是 A 基因突變是有利的B 基因突變是有害的C 基因突變的有害性是相對的D 不具有鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體對瘧疾的抵抗力要強 解析 1 同一父母所生子代間不同主要源自基因重組 基因突變?yōu)楫惓Ｗ兓?2 含一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因 在正常環(huán)境中是致病基因攜帶者 對機體不利 但在瘧疾流行地區(qū)反而對個體生存有利 這充分表明 突變的有利 有害是相對的 答案 1 B 2 C 跟進題組 題組一基因突變的特點及意義1 2015 遼寧沈陽二中期中考試 下列有關基因突變的敘述 錯誤的是 A 只有進行有性生殖的生物才能發(fā)生基因突變B 基因突變可發(fā)生于生物體發(fā)育的任何時期C 基因突變是生物進化的重要因素之一D 基因堿基序列改變不一定導致性狀改變解析基因突變是指DNA分子的堿基對的增添 缺失和改變 進行有性生殖和無性生殖的生物都有可能發(fā)生基因突變 A錯誤 答案A 2 2013 上海卷 編碼酶X的基因中某個堿基被替換時 表達產(chǎn)物將變?yōu)槊竃 如表顯示了與酶X相比 酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況 對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是 A 狀況 一定是因為氨基酸序列沒有變化B 狀況 一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50 C 狀況 可能是因為突變導致了終止密碼位置變化D 狀況 可能是因為突變導致tRNA的種類增加 解析某個堿基被替換 狀況 氨基酸的序列可能發(fā)生了變化 狀況 X與Y氨基酸的數(shù)目相等 肽鍵數(shù)可能不變 狀況 Y與X的氨基酸數(shù)目比小于1 編碼的氨基酸的數(shù)量減少 可能是因為突變導致了終止密碼位置變化 突變不會導致tRNA的種類增加 答案C 3 基因突變未引起生物性狀改變的原因 突變部位 基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū) 密碼子簡并性 若基因突變發(fā)生后 引起了mRNA上的密碼子改變 但由于一種氨基酸可對應多個密碼子 若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應的是同一種氨基酸 此時突變基因控制的性狀不改變 隱性突變 若基因突變?yōu)殡[性突變 如AA中其中一個A a 此時性狀也不改變 有些突變改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的位置 但該蛋白質(zhì)的功能不變 題組二基因突變的機制3 2015 海南卷 19 關于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述 錯誤的是 A 等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C 基因B中的堿基對G C被堿基對A T替換可導致基因突變D 在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導致基因b的突變解析根據(jù)基因突變的不定向性 突變可以產(chǎn)生多種等位基因 A正確 X射線屬于物理誘變因子 可以提高基因突變率 B錯誤 基因突變包括堿基對的替換 增添 缺失三種情況 C選項屬于替換 D選項屬于增添 C D正確 答案B 4 多選 假基因是一種與功能基因 正常基因 有相似序列 但失去原有功能的基因 下圖表示真核生物體細胞內(nèi)假基因形成的兩種途徑 下列有關分析正確的是 A 假基因與正?；蛟谌旧w上的位置差別較大B 假基因能通過復制遺傳給子代細胞或個體C 在自然選擇過程中 假基因?qū)⒑芸毂惶蕴璂 與原DNA序列相比 途徑 獲得的DNA序列比途徑 獲得的DNA序列更相似解析由題干及題圖信息可知 假基因與正?；蛟谌旧w上的位置沒有發(fā)生變化 A錯誤 假基因位于染色體上 能通過復制遺傳給子代細胞或個體 B正確 若假基因控制的性狀在自然選擇過程中占優(yōu)勢 則假基因不易在自然選擇過程中被淘汰 C錯誤 從圖示可看出 通過途徑 獲得的假基因長度小于途徑 獲得的 所以與原DNA序列相比 途徑 獲得的DNA序列比途徑 獲得的DNA序列更相似 D正確 答案BD 1 分析基因突變的發(fā)生機制 2 理解基因突變的本質(zhì)和時期 1 基因突變的本質(zhì) 基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量 只改變基因的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生新基因 即由A突變成a 隱性突變 或者由a突變成A 顯性突變 2 基因突變的時期 主要發(fā)生在細胞分裂的間期 細胞分裂間期發(fā)生DNA復制時雙螺旋結(jié)構(gòu)被解開后 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定容易發(fā)生基因突變 但是在其他時期也可以發(fā)生基因突變 只是基因突變的概率相對較小 題組三顯性突變與隱性突變的判斷 5 2015 江蘇卷 15 經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種 其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株 下列敘述錯誤的是 A 白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應的結(jié)果 有利于香豌豆的生存B X射線不僅可引起基因突變 也會引起染色體變異C 通過雜交實驗 可以確定是顯性突變還是隱性突變D 觀察白花植株自交后代的性狀 可確定是否是可遺傳變異 解析白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變 不一定有利于生存 A錯誤 X射線可引起基因突變和染色體變異 B正確 應用雜交實驗 通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例 可以確定是顯性突變還是隱性突變 C正確 白花植株自交后代若有白花后代 可確定為可遺傳變異 否則為不可遺傳變異 D正確 答案A 6 將果蠅進行誘變處理后 其染色體上可發(fā)生隱性突變 隱性致死突變或不發(fā)生突變等情況 遺傳學家想設計一個實驗檢測上述三種情況 檢測X染色體上的突變情況 實驗時 將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅篩選交配 B表示紅眼基因 得F1 使F1單對篩選交配 分別飼養(yǎng) 觀察F2的分離情況 預期結(jié)果和結(jié)論 1 若F2中表現(xiàn)型為3 1 且雄性中有隱性突變體 則說明 2 若F2中表現(xiàn)型均為紅眼 且雄性中無隱性突變體 則說明 3 若F2中 2 1 則說明 解析圖解中給出了F2的四種基因型 若X染色體上發(fā)生隱性突變 則F2中表現(xiàn)型為3 1 且雄性中有隱性突變體 若X染色體上沒發(fā)生突變 則F2中表現(xiàn)型均為紅眼 且雄性中無隱性突變體 若X染色體上發(fā)生隱性致死突變 則F2中 2 1 答案 1 發(fā)生了隱性突變 2 沒有發(fā)生突變 3 發(fā)生了隱性致死突變 1 顯性突變和隱性突變的判斷 2 判定方法 選取突變體與其他已知未突變純合子雜交 據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷 讓突變體自交 觀察子代有無性狀分離而判斷 1 類型 顯性突變 aa Aa 當代表現(xiàn) 隱性突變 AA Aa 當代不表現(xiàn) 一旦表現(xiàn)即為純合子 2 突變基因具體位置的判斷 1 利用野生型的個體與缺失不同基因的突變體比較 根據(jù)有無特定酶的活性判斷編碼該酶的基因?qū)奈恢?2 將一缺失未知基因片段的突變株與已知的缺失不同基因片段的突變株分別培養(yǎng) 根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個體判斷未知個體的缺失基因?qū)奈恢?考點二基因重組 5年8考 自主梳理 1 概念 有性生殖 真核 控制不同性狀 2 類型 非等位基因 3 結(jié)果 產(chǎn)生新的 導致出現(xiàn) 4 應用 育種 基因型 重組性狀 雜交 5 意義 1 是的來源之一 2 為提供材料 3 是形成的重要原因之一 生物變異 生物進化 生物多樣性 基因重組的類型解讀 1 上述1 3依次代表哪類基因重組類型 2 請指出三類基因重組類型發(fā)生于何時期 提示 1 類型1 交叉互換型 類型2 自由組合型 類型3 基因工程 2 類型1 減 前期 類型2 減 后期 類型3 基因工程操作成功即可實現(xiàn)外源基因與受體細胞基因的重組 跟進題組 題組一基因重組特點 意義及應用 1 下列關于基因重組的說法不正確的是 A 生物體進行有性生殖過程中控制不同性狀基因的重新組合屬于基因重組B 減數(shù)分裂四分體時期 同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組C 減數(shù)分裂過程中 非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組D 一般情況下 水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組 而根尖則不能 解析減數(shù)分裂四分體時期 同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組 姐妹染色單體上含有相同基因不會導致基因重組 一般情況下 減數(shù)分裂過程中存在基因重組 而根尖細胞只能進行有絲分裂 所以不會發(fā)生基因重組 答案B 2 下圖中A a B b表示基因 下列過程存在基因重組的是 解析基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 A中只有一對等位基因 只能體現(xiàn)基因分離 C為減數(shù)第二次分裂后期位于姐妹染色單體上的相同基因分離 D為雌雄配子之間的隨機結(jié)合 都不存在基因重組 B 基因重組只是 原有基因間的重新組合 它既未改變基因的 質(zhì) 未產(chǎn)生 新基因 也未改變基因的 量 只是產(chǎn)生了 新基因型 其所產(chǎn)生的性狀應稱作 重組性狀 而不是 新性狀 題組二基因重組與基因突變的比較與判斷 3 下列生物技術或生理過程中沒有發(fā)生基因重組的是 解析狹義的基因重組有兩種類型 一是減數(shù)分裂過程中四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換 二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合 如C項 廣義的基因重組還包括基因工程中的DNA重組 也叫基因拼接 如B項 以及A項所示類型 新型S型活細菌的出現(xiàn)是R型活細菌的DNA與S型死細菌的DNA重組的結(jié)果 D項表示誘變育種 其原理是基因突變 不是基因重組 答案D 4 如圖是某個二倍體 AABb 動物的幾個細胞分裂示意圖 據(jù)圖判斷不正確的是 A 甲細胞表明該動物發(fā)生了基因突變B 乙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變C 丙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生交叉互換D 甲 乙 丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代 解析據(jù)題干中甲 乙 丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖分析可知 甲圖表示有絲分裂后期 染色體上基因A與a不同 是基因突變的結(jié)果 乙圖表示減數(shù)第二次分裂后期 其染色體上基因A與a不同 沒有同源染色體交叉互換的特征 只能是基因突變的結(jié)果 丙細胞也屬于減數(shù)第二次分裂后期圖 基因B與b所在的染色體顏色不一致 則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的 甲細胞分裂產(chǎn)生體細胞 產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代 答案D 三看法 判斷基因突變與基因重組1 一看親子代基因型 1 如果親代基因型為BB或bb 則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變 2 如果親代基因型為Bb 則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變或交叉互換 2 二看細胞分裂方式 1 如果是有絲分裂中染色單體上基因不同 則為基因突變的結(jié)果 2 如果是減數(shù)分裂過程中染色單體上基因不同 可能發(fā)生了基因突變或交叉互換 3 三看細胞分裂圖 1 如果是有絲分裂后期圖像 兩條子染色體上的兩基因不同 則為基因突變的結(jié)果 如圖甲 2 如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像 兩條子染色體 同白或同黑 上的兩基因不同 則為基因突變的結(jié)果 如圖乙 3 如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像 兩條子染色體 顏色不一致 上的兩基因不同 則為交叉互換 基因重組 的結(jié)果 如圖丙 其B處顏色為 灰色 易錯易混防范清零 易錯清零 易錯點1誤認為基因突變就是 DNA中堿基對的增添 缺失或改變 點撥基因突變 DNA中堿基對的增添 缺失或改變 基因是有遺傳效應的DNA片段 不具有遺傳效應的DNA片段也可發(fā)生堿基對的改變 有些病毒 如SARS病毒 的遺傳物質(zhì)是RNA RNA中堿基的增添 缺失或改變引起病毒性狀變異 廣義上也稱基因突變 易錯點2誤認為基因突變只發(fā)生在分裂間期 點撥引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素 外部因素對DNA的損傷不僅發(fā)生在間期 而是在各個時期都有 另外 外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列 并不是通過DNA的復制來改變堿基對 所以基因突變不只發(fā)生在間期 易錯點3將基因突變的結(jié)果 產(chǎn)生新基因 與 產(chǎn)生等位基因 混淆 點撥不同生物的基因組組成不同 病毒和原核細胞的基因組結(jié)構(gòu)簡單 基因數(shù)目少 而且一般是單個存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因 易錯點4混淆基因重組與基因突變的意義 說詞 點撥關注基因突變和基因重組的?？?說詞 易錯點5誤認為基因突變會使得基因 位置 或 數(shù)目 發(fā)生改變或錯將基因中 堿基對 缺失視作 基因 缺失 點撥基因突變僅改變了基因內(nèi)部結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生了新基因 并未改變基因位置 也未改變基因數(shù)量 基因中堿基對缺失 只是成為了新基因 即基因仍在 并非 基因缺失 易錯點6混淆基因突變與基因重組的發(fā)生條件 適用范圍與發(fā)生概率 點撥如下表所示 規(guī)范答題 下圖為具有2對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株 純種AABB 的一個A基因和乙植株 純種AABB 的一個B基因發(fā)生突變的過程 已知A基因和B基因是獨立遺傳的 請分析該過程 回答下列問題 A 若箭頭處的堿基突變?yōu)門 則對應反密碼子變?yōu)閁AGB 基因P和基因Q轉(zhuǎn)錄時都以b鏈為模板合成mRNAC 若基因P缺失 則該植物發(fā)生了基因突變D 基因P在該植物根尖根毛區(qū)細胞中數(shù)目最多時可有4個 1 找錯 糾錯 錯答序號 正答 錯答序號 正答 錯答序號 正答 錯答序號 正答 錯答序號 正答 錯答序號 正答 錯答序號 正答 AaBB 扁莖缺刻葉 AABb 組織培養(yǎng) 自交 A 2 錯因分析 1 序號 審題不透 未顧及甲 乙植株均涉及A B基因所控制的兩對相對性狀且 獨立遺傳 2 序號 錯將 技術方法 答作 原理 3 序號 思維混亂 不能明確一方面無隱性 類型 另一方面植物雜合子宜 自交 得純合子 4 序號 錯將 基因缺失 視作 堿基對缺失 錯誤地認為根毛細胞可進行分裂 復制