【導學教程】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 育種和進化 第22講基因突變和基因重組 一 基因突變1 實例 1 癥狀 紅細胞呈鐮刀狀 易破裂 使人患溶血性貧血 2 病因 血紅蛋白多肽鏈上一個被替換 3 根本原因 血紅蛋白基因 dna 上一對堿基對被替換 即由 主干知識整合 谷氨酸 纈氨酸 2 原因 特點 1 原因 內(nèi)因 dna分子中發(fā)生堿基對的 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 在生物界中普遍存在 生物個體發(fā)育的任何時期和部位 突變頻率很低 可以產(chǎn)生一個以上的等位基因 替換 增添 缺失 物理因素 化學因素 生物因素 普遍性 隨機性 低頻性 不定向性 3 發(fā)生時間 dna復制時 如 和 4 意義 生物進化的原始材料 二 基因重組1 概念 生物體進行的過程中 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 考點一 生物的變異概念及分類 高頻考點突破 特別提醒 變異強調(diào)親子代之間或子代不同個體之間的差異性 而遺傳強調(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 只在當代顯現(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 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 化學誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳的變異 病毒和細菌 藍藻等原核生物的可遺傳的變異只有一種 基因突變 對位訓練 1 2012 廣東惠州三次調(diào)研 超級病菌是一種耐藥性細菌 它最可能由普通細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是不對的 細菌也不進行減數(shù)分裂 一般情況下又沒有外源基因的導入 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 前者不會發(fā)生變異 后者有很大的變異性b 前者一定不會發(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 基因突變對生物性狀的影響 1 引起生物性狀的改變?nèi)缒承A基對的增添或缺失 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 堿基對替換前后所對應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改變 密碼子的簡并性 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上的基因發(fā)生改變 在光學顯微鏡下觀察不到 對位訓練 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g cb 處堿基對a t替換為g cc 處缺失堿基對a td 處堿基對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 缺失堿基對會使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變 處堿基對替換后密碼子為aaa還是賴氨酸 處堿基對替換后密碼子為gag 對應(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分子中堿基對的替換 增添 缺失和重組b 基因突變就會導致生物變異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 對位訓練 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的個體自交 因基因重組而導致子代性狀分離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的個體自交 后代發(fā)生性狀分離 是因為在減數(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)的改變是實驗假設(shè)的切入點 新性狀能否遺傳是實驗設(shè)計的出發(fā)點 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 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)計實驗方案如下 請你寫出實驗預期及相關(guān)結(jié)論 并回答問題 實驗步驟 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 實驗預期及相關(guān)結(jié)論 a b 問題 a 預期最可能的結(jié)果 b 對上述預期結(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 因為色素不是蛋白質(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 則自交后代仍然會有高莖存在 答案 1 有關(guān)酶的合成來控制代謝 進而控制性狀 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細胞的伸長 生長 但不能改變細胞的遺傳物質(zhì) 其他正確答案也可 典例1 藍藻 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 常見錯誤 錯選a b或d項 易誤警示 一 對生物變異類型理解不透徹 錯因分析 錯選a b或d項的原因具體分析如下 糾錯筆記 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 基因突變 染色體變異 有性生殖時 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tc 第100 101 102位被替換為tttd 第103至105位被替換為1個t 二 對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項屬于堿基替換 由于密碼子存在簡并性 可能沒有影響 也可能有影響 b項屬于堿基的增添 一