高中生物 第5章第1節(jié)《基因突變和基因重組》課件 新人教版必修2

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

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

3.基因突變對(duì)性狀的影響(1)基因突變影響后代性狀原因：突變引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，影響生物性狀。例如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。(2)基因突變不影響后代性狀原因：①若基因突變發(fā)生后，引起了信使RNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，若該改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。②若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個(gè)A→a，此時(shí)性狀也不改變。4．基因突變對(duì)后代的影響①基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，可以通過無性生殖傳遞給子代。由于多數(shù)生物進(jìn)行有性生殖，所有體細(xì)胞突變，對(duì)后代影響小。②如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。對(duì)于有性生殖的生物來說對(duì)后代影響大。

在一段能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止C．所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化解析

基因中能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列若在其中部缺失1個(gè)核苷酸對(duì)，經(jīng)轉(zhuǎn)錄后，在信使RNA上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸?；蛘咭蚧蛑胁咳笔?個(gè)核苷酸對(duì)，使信使RNA上從缺失部位開始向后的密碼子都發(fā)生改變，從而使合成的蛋白質(zhì)中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發(fā)生變化。答案A1．(2009·重慶模擬)下列關(guān)于基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是A．基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或替換B．基因突變是由基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變而引起的C．基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或者生物內(nèi)部因素的作用下引起D．基因突變的突變率是很低的，并且都是有害的答案

D關(guān)于基因重組的敘述，正確的是A．有性生殖可導(dǎo)致基因重組B．等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組C．非等位基因的自由組合和互換可導(dǎo)致基因重組D．無性生殖可導(dǎo)致基因重組解析

有性生殖過程中，經(jīng)減數(shù)分裂形成有性生殖細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生基因重組；C選項(xiàng)中的非等位基因沒說明是位于同源染色體上，還是位于非同源染色體上，所以不正確；B選項(xiàng)等位基因分離可導(dǎo)致性狀分離；D選項(xiàng)中無性生殖不會(huì)出現(xiàn)基因重組。答案

A2．如圖所示一對(duì)同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯(cuò)誤的是A．來自父方的染色單體與來自母方的染色單體之間發(fā)生了交叉互換B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂C．A與a的分離僅發(fā)生在減數(shù)第一次分裂D．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂解析

圖中同源染色體上非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，每條染色體上均既含A又含a，所以在減Ⅰ過程中這一對(duì)同源染色體分開，染色體1上的A與染色體2上的a分開；減Ⅱ過程中，染色體1和2上的2條姐妹染色單體分開，其上的A與a也分開。答案

C下圖為馬的生活史，有關(guān)此圖的敘述，正確的是①有絲分裂發(fā)生在a、d②基因重組發(fā)生在c③基因突變可發(fā)生在a、b、d④合子為新個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)

A．①②③B．①④C．①③④ D．②③④解析

基因重組發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中，而減數(shù)分裂發(fā)生在原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中，即b過程；雌雄個(gè)體產(chǎn)生原始生殖細(xì)胞是通過有絲分裂實(shí)現(xiàn)的；個(gè)體發(fā)育過程中進(jìn)行的細(xì)胞分裂都是有絲分裂。答案

C3．(2010·濟(jì)南模擬)以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是A．基因突變都會(huì)遺傳給后代B．基因堿基序列發(fā)生的改變，不一定導(dǎo)致性狀改變C．染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的D．基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中解析

生殖細(xì)胞突變可遺傳給后代；染色體變異若是染色體組成倍增加，其后代也是可育的；廣義的基因重組可發(fā)生在基因工程中；基因堿基序列改變對(duì)應(yīng)的密碼子一定改變，但翻譯成的氨基酸不一定改變。故選B。答案

B可遺傳變異與不可遺傳變異的鑒定方法，自交后代是否發(fā)生性狀分離或在相同環(huán)境下進(jìn)行比較鑒定。

(山東高考)普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種，控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)分析回答：(1)A組由F1獲得F2的方法是________，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占________。

(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是________類。(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是________組，原因是____________________。(4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病小麥新品種的方法是________。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占________。(5)在一塊高稈(純合子)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原因(簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。

思路點(diǎn)撥

A組中F1到F2的方法屬于自交，得到的F2中矮稈抗病植株為ttRR∶ttRr＝1∶2，所以不穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占2/3。B組中花藥離體培養(yǎng)獲得的矮稈植株Ⅱ?qū)儆趩伪扼w，會(huì)出現(xiàn)不育的配子?；蛲蛔兊念l率低且不定向，所以C組育種較難獲得符合要求的新品種。矮稈抗病Ⅱ的基因型為tR，經(jīng)秋水仙素處理后，所得個(gè)體基因型全部為ttRR。(5)小題可從兩個(gè)角度考慮，一是假設(shè)矮稈植株是由環(huán)境引起的不可遺傳的變異，種植后結(jié)果會(huì)怎樣，二是假設(shè)矮稈植株是由基因突變引起的可遺傳變異，其遺傳情況如何，然后反向描述即可。

答案(1)自交(2)Ⅱ(3)C基因突變頻率低且不定向(4)秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍100%(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代為高稈，子二代高稈∶矮稈＝3∶1(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變?cè)斐傻模环駝t，矮稈性狀是環(huán)境引起的。(或矮稈小麥與高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀由環(huán)境引起；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果)1．下列有關(guān)基因重組的說法中，正確的是A．基因重組是生物變異的根本來源B．基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型C．基因重組通常發(fā)生在細(xì)胞分裂的過程中D．非等位基因間都可以發(fā)生重組解析

生物變異的根本來源是基因突變；基因重組在有絲分裂的過程中不能發(fā)生；位于一對(duì)同源染色體上的非等位基因間不一定能發(fā)生重組。答案

B2．一條染色體含有一個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子中有許多個(gè)基因。若該DNA分子中某個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變B．DNA分子所攜帶的遺傳信息可能發(fā)生改變C．DNA分子上一定有某個(gè)基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變D．該DNA分子控制合成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變答案

C3．大腸桿菌的某基因有180個(gè)堿基對(duì)，由于受到X射線的輻射少了一個(gè)堿基對(duì)。此時(shí)，由它控制合成的蛋白質(zhì)與原來的蛋白質(zhì)比較，不可能出現(xiàn)的情況是A．59個(gè)氨基酸，且氨基酸的排列順序沒有改變B．59個(gè)氨基酸，且氨基酸的排列順序有改變C．60個(gè)氨基酸，但氨基酸的排列順序有改變D．少于59個(gè)氨基酸，且氨基酸的排列順序有改變解析

基因有180個(gè)堿基對(duì)，如果是最后三個(gè)堿基對(duì)中缺失了一對(duì)堿基，那么新合成的蛋白質(zhì)與原來蛋白質(zhì)相比只會(huì)缺少一個(gè)氨基酸，而其他氨基酸的排列順序不會(huì)改變。如果缺少的堿基對(duì)靠前，則對(duì)應(yīng)以后的氨基酸可能都要改變。答案

C4．(2009·福建理綜)細(xì)胞的有絲分裂與減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的變異是A．染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B．非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組C．染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變D．非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異解析

本題考查了考生對(duì)可遺傳變異來源的理解以及該知識(shí)點(diǎn)與有絲分裂和減數(shù)分裂的關(guān)系，同時(shí)還考查了有絲分裂和減數(shù)分裂的比較?？蛇z傳的變異有三個(gè)來源：基因重組、基因突變和染色體變異，其中基因重組通常只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而基因突變和染色體變異在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生。答案

B5．(2010·廣東揭陽摸底)囊性纖維病發(fā)病的直接原因是Cl－不能有效運(yùn)出肺等組織細(xì)胞，而根本病因是CF基因發(fā)生突變，導(dǎo)致運(yùn)輸Cl－的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解錯(cuò)誤的是A．CF基因突變的原因可能是堿基對(duì)的缺失B．CF基因制成的DNA探針可治療該遺傳病C．CF基因突變導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變D．CF基因通過控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)控制生物性狀解析

根據(jù)題意，運(yùn)輸Cl－的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失，可推知控制該蛋白質(zhì)的CF基因突變的原因可能是堿基對(duì)的缺失；由于該膜蛋白分子上缺少一個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性也發(fā)生改變；特定的DNA探針只能檢測出特定的遺傳病，不能治療遺傳病。答案

B6．(2010·遼寧沈陽質(zhì)檢)下列關(guān)于基因突變和基因重組的敘述中，正確的是①基因突變常常發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)②基因突變是DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或改變③基因重組是生物變異的根本來源④基因重組也可以產(chǎn)生新的基因A．①③B．①②C．②④ D．②③解析

基因突變是DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或改變，常常發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)，可以產(chǎn)生新的基因，是生物變異的根本來源?；蛑亟M是生物在進(jìn)行有性生殖過程中發(fā)生的，為生物變異提供豐富的來源。答案

B7．(2009·江蘇)甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7－乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對(duì)而與胸腺嘧啶(T)配對(duì)，從而使DNA序列中G－C對(duì)轉(zhuǎn)換成A－T對(duì)。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請(qǐng)回答下列問題。(1)經(jīng)過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說明這種變異為________突變。(2)用EMS浸泡種子是為了提高_(dá)_______，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有________。

(3)EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的________不變。(4)經(jīng)EMS誘變處理后，表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因，為了確定是否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有______________、_________。(5)誘變選育出的變異水稻植株還可通過PCR方法進(jìn)行檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料，這是因?yàn)開_________________。解析

本題主要考查生物的變異，意在考查考生將生物的變異與育種方