【導(dǎo)學(xué)教程】高考生物一輪課件 第七單元第22講基因突變和基因重組 新人教版.ppt

第七單元 生物變異 育種和進(jìn)化 第22講基因突變和基因重組 一 基因突變1 實(shí)例 1 癥狀 紅細(xì)胞呈鐮刀狀 易破裂 使人患溶血性貧血 2 病因 血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)被替換 3 根本原因 血紅蛋白基因 dna 上一對(duì)堿基對(duì)被替換 即由 主干知識(shí)整合 谷氨酸 纈氨酸 2 原因 特點(diǎn) 1 原因 內(nèi)因 dna分子中發(fā)生堿基對(duì)的 和 而引起基因結(jié)構(gòu)的改變 外因 某些誘變因素 和 2 特點(diǎn) 在生物界中普遍存在 生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位 突變頻率很低 可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因 替換 增添 缺失 物理因素 化學(xué)因素 生物因素 普遍性 隨機(jī)性 低頻性 不定向性 3 發(fā)生時(shí)間 dna復(fù)制時(shí) 如 和 4 意義 生物進(jìn)化的原始材料 二 基因重組1 概念 生物體進(jìn)行的過程中 控制不同性狀的基因的 有絲分裂間期 減數(shù)第一次分裂間期 新基因產(chǎn)生的途徑 生物變異的根本來源 有性生殖 重新組合 2 類型 1 位于自由組合 2 四分體的非姐妹染色單體的 3 外源基因的導(dǎo)入 3 意義 基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的的子代 子代中就可能出現(xiàn)的個(gè)體 從而在多變環(huán)境中繁衍下去 非同源染色體上的非等位基因 等位基因交換 基因組合 適應(yīng)多變環(huán)境 1 變異的概念生物的親子代之間及同一親代所生的各子代之間 均有或多或少的差異 這種差異就是變異 考點(diǎn)一 生物的變異概念及分類 高頻考點(diǎn)突破 特別提醒 變異強(qiáng)調(diào)親子代之間或子代不同個(gè)體之間的差異性 而遺傳強(qiáng)調(diào)親子代之間的相似性 2 生物變異的類型 1 不可遺傳的變異生物的變異僅僅是由環(huán)境的影響造成的 并沒有引起遺傳物質(zhì)的變化 這樣的變異稱為不可遺傳的變異 特點(diǎn) 只在當(dāng)代顯現(xiàn) 不能遺傳給后代 變異方向一般是定向的 2 可遺傳的變異生物的變異是由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的 因而能夠遺傳給后代 這樣的變異稱為可遺傳的變異 通常所說的可遺傳的變異有三種來源 基因突變 基因重組 染色體變異 特別提醒 可遺傳的變異不一定遺傳給后代 如果可遺傳的變異發(fā)生在體細(xì)胞中 正常情況下不遺傳給后代 但是只要遺傳物質(zhì)發(fā)生改變一定就是可遺傳的變異 水 肥 陽光特別充足時(shí) 溫度改變 激素處理等引起的變異一般是不可遺傳的變異 但射線 太空 化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳的變異 病毒和細(xì)菌 藍(lán)藻等原核生物的可遺傳的變異只有一種 基因突變 對(duì)位訓(xùn)練 1 2012 廣東惠州三次調(diào)研 超級(jí)病菌是一種耐藥性細(xì)菌 它最可能由普通細(xì)菌通過哪種變異形成a 基因重組b 染色體結(jié)構(gòu)變異c 基因突變d 染色體數(shù)目變異解析細(xì)菌是原核生物 沒有染色體 那么沒有染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 b d是不對(duì)的 細(xì)菌也不進(jìn)行減數(shù)分裂 一般情況下又沒有外源基因的導(dǎo)入 所以沒有基因重組 答案c 2 利用月季花的枝條扦插所產(chǎn)生的后代與利用月季花的種子播種所產(chǎn)生的后代相比 關(guān)于其變異來源的敘述正確的是a 前者不會(huì)發(fā)生變異 后者有很大的變異性b 前者一定不會(huì)發(fā)生基因重組 后者可能發(fā)生基因重組c 前者一定不會(huì)發(fā)生染色體變異 后者可能發(fā)生染色體變異d 前者一定不會(huì)因環(huán)境影響發(fā)生變異 后者可能因環(huán)境影響發(fā)生變異 解析扦插屬于營養(yǎng)繁殖 不會(huì)發(fā)生基因重組 但有可能發(fā)生基因突變和染色體變異 種子繁殖屬于有性生殖 在產(chǎn)生種子的過程中 由于有基因重組 所以由種子發(fā)育形成的個(gè)體與親本相比 有一定的差異性 答案b 1 基因突變概念圖解 考點(diǎn)二 基因突變概念圖解及其與生物性狀的關(guān)系 2 基因突變對(duì)生物性狀的影響 1 引起生物性狀的改變?nèi)缒承A基對(duì)的增添或缺失 引起部分氨基酸改變 改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 從而引起生物性狀改變 2 未引起生物性狀的改變 堿基對(duì)替換前后所對(duì)應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改變 密碼子的簡(jiǎn)并性 由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因 特別提醒 1 基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因 2 基因突變產(chǎn)生新的基因 可能出現(xiàn)新性狀 3 基因突變是染色體某一位點(diǎn)上的基因發(fā)生改變 在光學(xué)顯微鏡下觀察不到 對(duì)位訓(xùn)練 3 2010 福建理綜 下圖為人wnk4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖 已知wnk4基因發(fā)生一種突變 導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?該基因發(fā)生的突變是 a 處插入堿基對(duì)g cb 處堿基對(duì)a t替換為g cc 處缺失堿基對(duì)a td 處堿基對(duì)g c替換為a t解析首先由賴氨酸的密碼子分析轉(zhuǎn)錄模板基因堿基為ttc 確定賴氨酸的密碼子為aag 處插入 缺失堿基對(duì)會(huì)使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變 處堿基對(duì)替換后密碼子為aaa還是賴氨酸 處堿基對(duì)替換后密碼子為gag 對(duì)應(yīng)谷氨酸 答案b 4 下列有關(guān)基因突變的敘述中 正確的是a 基因突變就是dna分子中堿基對(duì)的替換 增添 缺失和重組b 基因突變就會(huì)導(dǎo)致生物變異c 基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因d 基因突變的結(jié)果有三種 有利 有害 中性解析基因突變包括dna分子中堿基對(duì)的替換 增添 缺失 不一定產(chǎn)生變異 但其結(jié)果可能有利 也可能有害 還可能既無利又無害 答案d 考點(diǎn)三 基因重組 特別提醒 基因重組是非常普遍的 雖然不能產(chǎn)生新的基因 但產(chǎn)生了大量的新基因型 是生物變異的主要來源 對(duì)位訓(xùn)練 5 2011 福州模擬 生物體內(nèi)的基因重組是a 能夠產(chǎn)生新的基因b 在生殖過程中都能發(fā)生c 是生物變異的根本來源d 在同源染色體之間發(fā)生解析基因重組發(fā)生在有性生殖過程中 在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期 位于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換 導(dǎo)致染色單體上的基因重組 基因重組不能產(chǎn)生新的基因 是生物變異的重要來源 答案d 6 2012 長沙一中月考 下列有關(guān)基因重組的敘述中 正確的是a 基因型為aa的個(gè)體自交 因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離b 基因a因替換 增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a 這屬于基因重組c yyrr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型及基因工程 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化等過程中都發(fā)生了基因重組d 造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組 解析基因型為aa的個(gè)體自交 后代發(fā)生性狀分離 是因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過程中 等位基因隨著同源染色體的分開而分離 分別進(jìn)入不同的配子中 形成基因型不同的配子 不同的配子經(jīng)受精后形成基因型不同的合子 表現(xiàn)出不同的性狀 基因a因替換 增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a 這屬于基因突變 同卵雙生姐妹的遺傳物質(zhì)通常是相同的 出現(xiàn)性狀的差異可能是由環(huán)境因素或基因突變引起的 答案c 兩類變異的本質(zhì)區(qū)別即遺傳物質(zhì)是否改變 改變則能遺傳給后代 環(huán)境引起性狀改變但遺傳物質(zhì)未變則不能遺傳 故是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變是實(shí)驗(yàn)假設(shè)的切入點(diǎn) 新性狀能否遺傳是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn) 2 若染色體變異 可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài) 數(shù)目 結(jié)構(gòu)是否改變 3 與原來類型在相同環(huán)境下種植 觀察變異性狀是否消失 若不消失則為可遺傳變異 反之則為不可遺傳變異 4 自交觀察后代是否發(fā)生性狀分離 答題技能培養(yǎng) 方法體驗(yàn) 探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法 典例 玉米子粒種皮有黃色和白色之分 植株有高莖 矮莖之分 據(jù)此完成下列題目 1 種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的 已知該色素不是蛋白質(zhì) 那么基因控制種皮的顏色是通過控制 來實(shí)現(xiàn)的 2 矮莖玉米幼苗經(jīng)適宜濃度的生長素類似物處理 可以長成高莖植株 為了探究該變異性狀是否能穩(wěn)定遺傳 生物科技小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下 請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論 并回答問題 實(shí)驗(yàn)步驟 a 在這株變異的高莖玉米雌花 雄花成熟之前 分別用紙袋將雌穗 雄穗套住 防止異株之間傳粉 b 雌花 雄花成熟后 人工授粉 使其自交 c 雌穗上種子成熟后 收藏保管 第二年播種觀察 實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論 a b 問題 a 預(yù)期最可能的結(jié)果 b 對(duì)上述預(yù)期結(jié)果的解釋 解析 基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑 一個(gè)是通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接控制生物性狀 另外一條途徑是通過控制酶的合成 來控制代謝從而間接控制生物性狀 因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì) 顯然基因不能直接控制 只能通過酶間接控制 如果高莖變異是環(huán)境引起的變異 遺傳物質(zhì)沒有改變則自交后代的植株都是矮莖 如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 則自交后代仍然會(huì)有高莖存在 答案 1 有關(guān)酶的合成來控制代謝 進(jìn)而控制性狀 2 a 子代玉米苗有高莖植株 說明生長素類似物引起的變異能夠遺傳b 子代玉米苗全部是矮莖植株 說明生長素類似物引起的變異不能遺傳 a 子代玉米植株全是矮莖b 適宜濃度的生長素類似物能促進(jìn)細(xì)胞的伸長 生長 但不能改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì) 其他正確答案也可 典例1 藍(lán)藻 大腸桿菌的可遺傳變異來源是a 基因突變和染色體變異b 基因重組和基因突變c 基因突變d 基因重組 基因突變和染色體變異 常見錯(cuò)誤 錯(cuò)選a b或d項(xiàng) 易誤警示 一 對(duì)生物變異類型理解不透徹 錯(cuò)因分析 錯(cuò)選a b或d項(xiàng)的原因具體分析如下 糾錯(cuò)筆記 不同生物的可遺傳變異來源 1 病毒 基因突變 2 原核生物 基因突變 3 真核生物 無性生殖時(shí) 基因突變 染色體變異 有性生殖時(shí) 基因突變 基因重組 染色體變異 典例2 2011 莆田模擬 下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化 對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是 不考慮終止密碼子 atgggcctgctga gagttctaa 1671013100103106a 第6位的c被替換為tb 第9位與第10位之間插入1個(gè)tc 第100 101 102位被替換為tttd 第103至105位被替換為1個(gè)t 二 對(duì)基因突變與氨基酸和蛋白質(zhì)性狀的關(guān)系模糊不清 嘗試解答 解析 a項(xiàng)屬于堿基替換 由于密碼子存在簡(jiǎn)并性 可能沒有影響 也可能有影響 b項(xiàng)屬于堿基的增添 一