高考生物總復(fù)習(xí)第三單元生物的變異育種和進(jìn)化第1講基因突變和基因重組全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課

第三單元生物變異、育種和進(jìn)化必修二第一講基因突變和基因重組第1頁考綱要求全國卷五年考題考點(diǎn)命題1．基因重組及其意義Ⅱ2．基因突變特征和原因Ⅱ卷ⅠT32卷ⅠT31高考對本專題考查還將集中在基因突變上。另外伴隨DNA重組技術(shù)發(fā)展，高考對于考查基因重組起源題目有增加趨勢第2頁1考點(diǎn)一2考點(diǎn)二3課末總結(jié)第3頁1．實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)癥狀：紅細(xì)胞呈__________，運(yùn)輸氧氣能力________，易破裂造成溶血性貧血，嚴(yán)重時會造成死亡。(2)直接原因：紅細(xì)胞血紅蛋白分子上一個__________發(fā)生改變，由正常__________變成了纈氨酸。(3)根本原因：____________，即基因中一個__________發(fā)生改變?？键c(diǎn)一基因突變鐮刀狀降低氨基酸谷氨酸基因突變堿基對第4頁2．概念因?yàn)镈NA分子中發(fā)生堿基正確____________________而引發(fā)____________改變。3．時間主要發(fā)生在有絲分裂間期或__________________________。4．誘發(fā)原因(連線)替換、增添和缺失基因結(jié)構(gòu)減數(shù)第一次分裂前間期第5頁5．突變特點(diǎn)(1)__________：一切生物都能夠發(fā)生。(2)隨機(jī)性：生物個體發(fā)育__________________。(3)__________：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。(4)不定向性：一個基因能夠向不一樣方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上____________。(5)多害少利性：可能破壞______________與現(xiàn)有環(huán)境協(xié)調(diào)關(guān)系。6．意義(1)__________產(chǎn)生路徑。(2)生物變異____________。(3)生物進(jìn)化____________。普遍性任何時期和部位低頻性等位基因生物體新基因根本起源原始材料第6頁判斷以下說法正誤。(1)人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生根本原因是基因突變。(

)(2)普通來說，只有發(fā)生在生殖細(xì)胞中突變才能經(jīng)過配子遺傳給下一代。(

)(3)基因突變不但是可逆，而且大多數(shù)突變都是有害。(

)√√√第7頁(4)基因突變普通發(fā)生在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制過程中。(

)(5)因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ颍钥刂浦泵蚰軌蛲蛔優(yōu)榭刂崎L毛基因。()(6)基因突變一定引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變，但不一定引發(fā)生物性狀改變。(

)(7)基因突變是因?yàn)镈NA片段增添、缺失和替換引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變。()×√√×第8頁1．基因突變對生物除了有害，就是有利，對嗎？[提醒]不對。實(shí)際上，基因突變結(jié)果有三種情況：有突變對生物是有利，有突變對生物是有害，有突變對生物既無害也無利，是中性。(基因突變后，因?yàn)槊艽a子簡并性等原因生物性狀不發(fā)生改變，則突變對生物既無害，也無利。)2．為何DNA復(fù)制時輕易發(fā)生基因突變？[提醒]DNA復(fù)制時雙螺旋結(jié)構(gòu)打開，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，輕易發(fā)生差錯。3．若DNA分子中某基因缺失，屬于基因突變嗎？[提醒]不屬于。屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。第9頁1．基因突變原因及特征第10頁2．基因突變概念圖解第11頁3．類型(1)顯性突變：如a→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出對應(yīng)性狀。(2)隱性突變：如A→a，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。第12頁4．基因突變與性狀關(guān)系(1)基因突變引發(fā)生物性狀改變(2)基因突變未引發(fā)生物性狀改變原因①突變發(fā)生在基因非編碼區(qū)。②依據(jù)密碼子簡并性，有可能翻譯出相同氨基酸。③由純合子顯性基因突變成雜合子中隱性基因。類型影響程度對氨基酸影響(不考慮終止密碼子)替換小只改變1個(或不改變)氨基酸增添大插入位置前不影響，影響插入位置后序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后序列第13頁5．基因突變對子代影響(1)基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，普通不遺傳，但有些植物能夠經(jīng)過無性生殖傳遞給后代。(2)假如發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，能夠經(jīng)過配子傳遞給后代。第14頁[高考警示]由基因突變可聯(lián)絡(luò)知識(1)聯(lián)絡(luò)細(xì)胞分裂：在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時，DNA分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈極其不穩(wěn)定，輕易發(fā)生堿基正確改變。(2)聯(lián)絡(luò)細(xì)胞癌變：癌細(xì)胞就是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致。(3)聯(lián)絡(luò)生物育種：誘變育種就是利用基因突變原理進(jìn)行。(4)聯(lián)絡(luò)生物進(jìn)化：基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原始材料。第15頁

關(guān)于基因突變是否能夠遺傳，有以下說法，其中不正確是(

)A．若發(fā)生在配子形成過程中，能夠經(jīng)過有性生殖遺傳給后代B．若發(fā)生在體細(xì)胞中，一定不能遺傳C．若發(fā)生在人體細(xì)胞中有可能發(fā)展為癌細(xì)胞D．人類Y染色體上基因突變，只能傳給男性[解析]基因突變假如發(fā)生在配子中能夠經(jīng)過有性生殖遺傳給后代，故A正確。假如發(fā)生在體細(xì)胞中普通是不能遺傳，植物能夠經(jīng)過植物組織培養(yǎng)遺傳，故B錯誤。假如發(fā)生在人體體細(xì)胞中有可能會成為癌細(xì)胞，故C正確。Y染色體上基因突變，只能傳給男性，因?yàn)橹挥心行杂衁染色體，故D正確。B例1第16頁了解基因突變四個易錯點(diǎn)(1)誘變原因能夠提升突變頻率，但不能決定基因突變方向。(2)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目標(biāo)改變，基因數(shù)目和位置并未改變。(3)基因突變一定會造成基因結(jié)構(gòu)改變，但卻不一定引發(fā)生物性狀改變。(4)基因突變利害性取決于生物生存環(huán)境條件。比如，昆蟲突變產(chǎn)生殘翅性狀，若在陸地上則為不利變異，而在多風(fēng)島嶼上則為有利變異。技巧點(diǎn)撥第17頁〔變式訓(xùn)練〕B第18頁[解析]依據(jù)題干信息，堿基類似物5—溴尿嘧啶(5—Bu)既能與堿基A配對，又能夠與堿基G配，使得堿基對發(fā)生改變，則該培養(yǎng)基中基因突變頻率顯著提升，A正確；發(fā)生突變大腸桿菌DNA分子中共有8種堿基配對方式，即5—Bu

A,5—Bu

G、A

T、G

C，B錯誤；5—溴尿嘧啶能夠與A配對，又能夠與G配對，復(fù)制一次A—5—溴尿嘧啶，T—A，G—C，G—5—溴尿嘧啶，復(fù)制第二次時有5—溴尿嘧啶—G，復(fù)制第三次G—C，所以需要經(jīng)過3次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中DNA分子某位點(diǎn)上堿基對從T—A到G—C替換，C正確；A—T之間有2個氫鍵，C—G之間有3個氫鍵，則很多位點(diǎn)發(fā)生T—A到C—G替換后，DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，D正確。第19頁A[解析]電離輻射既能夠誘發(fā)基因突變，也可能引發(fā)染色體變異，A錯誤。第20頁1．概念在生物體進(jìn)行____________過程中，控制不一樣性狀基因____________。考點(diǎn)二基因重組有性生殖重新組合第21頁2．類型及發(fā)生時間下列圖a、b為減數(shù)第一次分裂不一樣時期細(xì)胞圖像，二者都發(fā)生了基因重組。第22頁(1)發(fā)生時間：寫出對應(yīng)細(xì)胞所處時期：[a]______________；[b]______________________。(2)類型：[a]：同源染色體上__________________之間交叉交換；[b]：非同源染色體上______________之間自由組合。3．意義(1)形成______________主要原因。(2)生物變異起源之一，有利于____________。四分體時期減數(shù)第一次分裂后期非姐妹染色單體非等位基因生物多樣性生物進(jìn)化第23頁(1)減數(shù)第二次分裂時，非姐妹染色單體之間自由組合()(2)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可產(chǎn)生非同源染色體之間發(fā)生自由組合，造成基因重組()(3)同源染色體非姐妹染色單體交換可引發(fā)基因重組(

)(4)純合子自交因基因重組造成子代性狀分離()(5)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體存在基因重組()(6)減數(shù)分裂四分體時期，姐妹染色單體局部交換可造成基因重組()(7)非同源染色體自由組合，造成在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組(

)(8)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形幼苗過程中，不會同時發(fā)生生命活動是基因突變和基因重組(

)×√××√××√第24頁依據(jù)細(xì)胞分裂圖示確定變異類型[提醒]有絲分裂減數(shù)分裂基因突變基因突變或基因重組第25頁1．三種基因重組機(jī)制比較重組類型同源染色體上非等位基因重組非同源染色體上非等位基因間重組人為造成基因重組(DNA重組)發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂四分體時期減數(shù)第一次分裂后期體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組第26頁第27頁2．基因突變與基因重組比較項目基因突變基因重組發(fā)生時間有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前間期減數(shù)第一次分裂發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部原因作用下，DNA分子中發(fā)生堿基正確替換、增添和缺失，引發(fā)基因結(jié)構(gòu)改變減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體交叉交換，或非同源染色體上非等位基因自由組合適用范圍全部生物都能夠發(fā)生只適適用于真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳第28頁項目基因突變基因重組應(yīng)用經(jīng)過誘變育種培育新品種經(jīng)過雜交育種使性狀重組，可培育優(yōu)良品種結(jié)果產(chǎn)生新基因，控制新性狀產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新基因意義是生物變異根本起源，生物進(jìn)化原始材料生物變異主要起源，有利于生物進(jìn)化聯(lián)絡(luò)經(jīng)過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供自由組合新基因，基因突變是基因重組基礎(chǔ)第29頁A例2第30頁[解析]一對表現(xiàn)型正常夫婦，生下了一個既白化又色盲兒子，原理是基因重組，A正確；將轉(zhuǎn)基因四倍體與正常二倍體雜交，生產(chǎn)出不育轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗，原理是染色體變異，B錯誤；血紅蛋白氨基酸排列次序發(fā)生改變，造成一些貧血病，原理是基因突變，C錯誤；目標(biāo)基因被誤插入受體基因非編碼區(qū)，使受體基因不能表示，即未成功進(jìn)行基因表示載體構(gòu)建，不屬于基因重組，D錯誤。第31頁基因重組和基因突變判斷方法(1)依據(jù)親代基因型判斷：①假如親代基因型為BB或bb，而后代中出現(xiàn)b或B原因是基因突變。②假如親代細(xì)胞基因型為Bb，而子代細(xì)胞中出現(xiàn)BB或bb原因是基因突變或交叉交換。(2)依據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷：①假如是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不一樣，則為基因突變。②假如是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不一樣，可能是基因突變或交叉交換。技巧點(diǎn)撥第32頁第33頁〔變式訓(xùn)練〕B第34頁[解析]生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不一樣性狀基因重新組合，稱為基因重組；減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體姐妹染色單體上含有相同基因，它們之間交換不會造成基因重組；非同源染色體上非等位基因自由組合可造成基因重組；減數(shù)分裂過程中存在基因重組，而根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，所以不會發(fā)生基因重組。第35頁A第36頁[解析]A圖所表示AaBb在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子過程中，會發(fā)生非同源染色體上非等位基因自由組合，所以符合要求。B圖表示是雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，不存在基因重組。C圖表示減數(shù)第二次分裂后期，該時期不存在基因重組。D圖中只有一對等位基因，不會發(fā)生基因重組。第37頁課末總結(jié)〔思維導(dǎo)圖〕第38頁B[解析]基因突變含有不定向性，A項正確；物理原因如X射線等可提升突變率，B項錯誤；