高中生物必修二課件

第八單元生物的變異、育種和進化第1講基因突變和基因重組-3-一二一、基因突變

1.概念DNA分子中發(fā)生

堿基對

的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變。-4-一二2.實例:鐮刀型細胞貧血癥

(1)直接原因:組成血紅蛋白分子的一個

氨基酸

被替換。

(2)根本原因:控制血紅蛋白合成的基因中一個

堿基對

改變。

-5-一二3.時間主要發(fā)生在

有絲分裂間期

或

減數(shù)第一次分裂前的間期

。

4.誘發(fā)因素(連一連)答案答案關閉4.①—c②—a③—b-6-一二5.突變特點(連一連)答案答案關閉5.(1)—f

(2)—b、c、d

(3)—a

(4)—e

(5)—g-7-一二6.基因突變的結果:產(chǎn)生一個以上的

等位基因

。

-8-一二二、基因重組

2.類型

-9-一二3.應用:

雜交

育種。

4.意義(1)是

生物變異

的來源之一。

(2)為

生物進化

提供原材料。

(3)是形成

生物多樣性

的重要原因之一。

-10-考點一考點二考點一基因突變

1.探究基因突變的機理下圖為基因突變發(fā)生機理,據(jù)圖填充相應內容。注:④⑤⑥填寫基因結構改變的類型。-11-考點一考點二2.探究基因突變的結果對生物的影響(1)引起生物性狀的改變如某些堿基對增添、缺失和替換后引起遺傳信息改變,引起部分

氨基酸

改變,蛋白質的結構和功能改變,從而引起

生物性狀

的改變。(如下表)

-12-考點一考點二(2)基因突變不一定導致生物性狀的改變①基因中不具有轉錄功能的片段中的“突變”不引起性狀改變。②有的氨基酸由

多種密碼子

決定,因此某些基因突變也不引起性狀的改變。

③某些基因突變雖改變了蛋白質中個別位置的氨基酸種類,但并不影響蛋白質的

功能

。

④

隱性

突變在雜合子狀態(tài)下也不會引起性狀的改變-13-考點一考點二3.與其他知識的聯(lián)系(1)聯(lián)系細胞分裂:在細胞分裂間期,DNA復制時,DNA分子雙鏈打開,

脫氧核苷酸鏈

極其不穩(wěn)定,容易發(fā)生堿基對的變化。

(2)聯(lián)系細胞癌變:癌細胞就是

原癌基因和抑癌基因

發(fā)生基因突變所致。

(3)聯(lián)系生物育種:誘變育種就是利用

基因突變

的原理進行的。

-14-考點一考點二-15-考點一考點二考向一

基因突變的特點和原因

1.(2015海南卷)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的突變答案解析解析關閉本題考查基因突變的本質和特點等知識?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因,A項正確。X射線屬于物理誘變因子,可以引起基因B和基因b的突變,B項錯誤。堿基對的替換、增添和缺失都可導致基因突變,C項、D項都正確。答案解析關閉B-16-考點一考點二2.下表是莧菜抗“莠去凈”(一種除草劑)突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在的位置。下列有關敘述正確的是(

)A.基因中堿基的改變,一定能引起蛋白質中氨基酸的改變B.其抗性的產(chǎn)生是由于基因上的密碼子發(fā)生了改變C.其抗性產(chǎn)生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的有關堿基中的A被G代替D.抗性品系不能再突變?yōu)槊舾衅废荡鸢附馕鼋馕鲫P閉基因中堿基的改變,不一定能引起蛋白質中氨基酸的改變,因為一種氨基酸可能由多種密碼子決定;莧菜抗性的產(chǎn)生是由基因上的堿基對替換導致的;基因突變是不定向的,抗性品系也可能突變?yōu)槊舾衅废?。答案解析關閉C-17-考點一考點二考向二

基因突變的應用

3.野生型豌豆子葉黃色(Y)對突變型豌豆子葉綠色(y)為顯性。Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白。兩種蛋白質都能進入葉綠體,它們的部分氨基酸序列如下圖所示。SGRY蛋白能促使葉綠素降解使子葉由綠色變?yōu)辄S色;SGRy蛋白能減弱葉綠素降解、使子葉維持“常綠”。下列敘述正確的是(

)-18-考點一考點二注:序列中的字母是氨基酸縮寫,序列上方的數(shù)字表示該氨基酸在序列中的位置,①②③表示發(fā)生突變的位點A.位點①②突變導致了該蛋白的功能喪失B.位點③的突變導致了該蛋白的功能減弱C.黑暗條件下突變型豌豆子葉的葉綠素含量維持不變D.Y基因突變?yōu)閥基因的根本原因是堿基對發(fā)生缺失答案解析解析關閉根據(jù)題圖可以看出,SGRy蛋白有3處變異,①處氨基酸由T變成S,②處氨基酸由N變成K,可以確定是基因中堿基對發(fā)生了替換,③處多了一個氨基酸,可以確定是發(fā)生了堿基對的增添;SGRY蛋白的第12個和第38個氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導該蛋白進入葉綠體,根據(jù)題意,SGRy和SGRY都能進入葉綠體,說明①②處的變異沒有改變其功能,所以突變型的SGRy蛋白功能的改變是由③處變異引起的。從題干信息無法得出黑暗與葉綠素含量的關系。答案解析關閉B-19-考點一考點二4.(2015四川成都二模)某生物小組種植的純種高莖豌豆,自然狀態(tài)下卻出現(xiàn)了矮莖后代。小組成員有的認為是基因突變的結果,有的認為是由環(huán)境引起的。為檢驗是何種原因導致矮莖豌豆出現(xiàn),該小組成員設計了如下幾種實驗方案,其中最簡便的方案是(

)A.分析種子中的基因序列B.將矮莖種子在良好的環(huán)境條件下種植(讓它們自交),再觀察后代的性狀表現(xiàn)C.將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交,觀察后代的性狀表現(xiàn)D.以上方案都不合理答案解析解析關閉植物鑒定的最簡單的方法是自交,如果在良好的環(huán)境條件下,矮莖種子自交后代中有矮莖后代,說明是基因突變引起的,如果后代全是高莖,說明是環(huán)境引起的不可遺傳的變異。答案解析關閉B-20-考點一考點二-21-考點一考點二考點二基因重組

1.基因重組過程分析

-22-考點一考點二2.基因突變與基因重組的比較

-23-考點一考點二-24-考點一考點二考向一

基因重組

1.下列關于基因重組的敘述,正確的是(

)A.基因型為XAXa的個體自交,因基因重組導致子代性狀分離B.葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)患者變異是因三條性染色體上基因重組所致C.非姐妹染色單體間的基因互換勢必導致基因重組D.控制一對相對性狀的基因在遺傳時也可能發(fā)生基因重組答案解析解析關閉基因型為XAXa的個體自交,子代性狀分離的原因是等位基因的分離,A項錯誤;葛萊弗德氏綜合征是由于染色體數(shù)目變異所致,B項錯誤;交叉互換屬于基因重組,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,C項錯誤;如果一對相對性狀由兩對或多對基因控制,不同對基因也可能發(fā)生基因重組,D項正確。答案解析關閉D-25-考點一考點二2.下列有關生物變異來源圖解的敘述,正確的是(

)A.產(chǎn)生鐮刀型細胞貧血癥的直接原因是圖中④的改變B.圖中⑤過程是交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時期C.圖中的①②可分別表示為突變和基因重組D.③一定會造成生物性狀的改變答案解析解析關閉交叉互換發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的四分體時期,堿基對的增添、缺失和替換未必會造成生物性狀的改變,圖中①表示基因突變,不能直接用“突變”表示。答案解析關閉A-26-考點一考點二考向二

基因重組與基因突變相關辨析

3.如圖是某種高等動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。圖中不可能反映的是(

)A.圖甲細胞表明該動物發(fā)生了基因重組B.圖乙細胞由于完成DNA復制解開雙螺旋容易發(fā)生基因突變C.圖丙細胞中1與2的片段部分交換屬于基因重組D.圖丙細胞表示發(fā)生自由組合答案解析解析關閉根據(jù)題干知,圖甲、圖乙、圖丙分別是同一種動物的細胞分裂示意圖。圖甲細胞中著絲點已分開,而且有同源染色體,是有絲分裂,造成兩條相同染色體上基因不同的原因是基因突變;基因重組通常發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,所以甲不能進行基因重組。圖乙細胞處于分裂間期。圖丙細胞中同源染色體分開,處于減數(shù)第一次分裂;1與2的片段部分交換,屬于同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換,屬于基因重組;細胞中同源染色體分離,非同源染色體自由組合。答案解析關閉A-27-考點一考點二4.(2015甘肅蘭州診斷考試)下列關于變異的敘述,正確的是(

)A.生物變異的利與害是由其生存環(huán)境決定的B.基因突變只有在一定的外界環(huán)境條件作用下才能發(fā)生C.兩條染色體相互交換片段屬于染色體結構變異D.基因重組是指進行受精作用時雌雄配子的隨機結合答案解析解析關閉生物變異的利害取決于其生存環(huán)境,A項正確;基因突變在內因作用下也可能發(fā)生,B項錯誤;同源染色體的非姐妹染色單體相互交換片段屬于基因重組,C項錯誤;基因重組主要是指交叉互換和非同源染色體的自由組合而不是雌雄配子的隨機結合,D項錯誤。答案解析關閉A-28-考點一考點二解題錦囊

基因突變和基因重組的判斷方法

(1)根據(jù)生物基因型判定①如果生物基因型為AA或aa,則一條染色體的兩條姐妹染色單體上分別有A、a基因的原因是基因突變。②如果生物基因型為Aa,則一條染色體的兩條姐妹染色單體上分別有A、a基因的原因是基因突變或交叉互換。-29-考點一考點二(2)根據(jù)細胞分裂圖判定對A、B圖分析:-30-考點一考點二(3)根據(jù)染色體圖示判定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(顏色不完全一致)上的兩基因不同,則為交叉互換(基因重組)的結果,如圖丙。-31-考點一考點二(4)根據(jù)變異個體數(shù)量判定

-32-通關記通關辨通關判1.基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源,原因是三者細胞內遺傳物質都發(fā)生了變化。2.基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變。3.基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變異的根本來源,是生物進化的原始材料。4.基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合?；蛑亟M也是生物變異的來源之一,對生物的進化也具有重要的意義。-33-通關記通關辨通關判1.辨析基因突變發(fā)生的時期(1)無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復制時均可發(fā)生基因突變。(2)基因突變不只發(fā)生在分裂間期,而是在各個時期都有可能發(fā)生。2.辨析基因突變的本質(1)基因突變是DNA分子水平上基因內部堿基對種類和數(shù)目的改變,基因的數(shù)目和位置并未改變。(2)基因突變≠DNA中堿基對的增添、缺失、替換①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。-34-通關記通關辨通關判②有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質是RNA,RNA中堿基的增添、缺失、改變引起病毒性狀變異,廣義上也稱基因突變。(3)生殖