高三生物大一轮复习课件：必修2第3单元生物变异、育种和进化第1讲

高三生物大一轮复习课件：必修2第3单元(dānyuán)生物变异、育种和进化第1讲第一页，共44页。[最新考纲]1.基因重组及其意义(Ⅱ)2.基因突变的特征(tèzhēng)和原因(Ⅱ)第二页，共44页。1．基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异的来源(láiyuán)，原因是三者细胞内遗传物质都发生了变化。2．基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。3．基因突变是新基因产生的途径，为生物变异提供根本来源(láiyuán)，为生物进化提供原始材料。第三页，共44页。4．狭义的基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。广义的基因重组还包括人工基因重组(基因工程)和细菌的转化。基因重组也是生物变异(biànyì)的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。5．基因重组来源于减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换。第四页，共44页。[课前导学]1．基因突变的实例：镰刀(liándāo)型细胞贫血症知识点一基因突变(jīyīntūbiàn)GAAGUA第五页，共44页。(1)图示中a、b、c过程分别代表__________、______和______。突变发生在______(填字母)过程中。(2)患者贫血的直接原因是____________异常，根本原因是发生了__________，碱基对由T—A突变成A—T。2．概念：由于DNA分子(fēnzǐ)中发生________的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。DNA复制(fùzhì)转录(zhuǎnlù)翻译a血红蛋白基因突变碱基对

第六页，共44页。3．基因突变(jīyīntūbiàn)的原因、特点、时间和意义原因内因DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构的改变外因某些诱变因素：____________、__________和生物因素特点①普遍性：在生物界中普遍存在；②________：发生于生物个体发育的任何时期和部位；③________：突变频率很低；④__________：可以产生一个以上的等位基因；⑤多害少利性：一般是有害的，少数有利物理(wùlǐ)因素化学(huàxué)因素随机性低频性不定向性第七页，共44页。发生时间一般在DNA复制时，即______________和减数第一次分裂前的间期结果产生新的等位基因规律发生在配子中，传递给后代；发生在体细胞中，一般不能遗传，但植物可通过__________传递意义①________产生的途径；②____________的根本来源；③__________的原始材料有丝分裂(yǒusīfēnliè)间期无性生殖(wúxìngshēngzhí)新基因(jīyīn)生物变异生物进化第八页，共44页。[小题通关]思考判断：(1)用射线照射大豆使其基因结构发生改变，可获得种子性状发生变异的大豆。()(2)基因R复制时，R中的碱基对T—A被碱基对C—G替换可导致基因突变。()(3)R基因可突变为r基因，r基因还可能再突变为R基因。()(4)用激光(jīguāng)、γ射线处理青霉菌可提高突变率。()(5)病毒、大肠杆菌及动植物都可发生基因突变。()(6)基因突变可决定生物进化的方向。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×第九页，共44页。[课前导(qiándǎo)学]1．概念知识点二基因(jīyīn)重组有性生殖(yǒuxìngshēngzhí)真核控制不同性状第十页，共44页。2．类型以下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，其中均发生了基因重组。(1)根据图示填写①发生时间(写出相应(xiāngyīng)的细胞所处的时期)a：____________；b：______________________。四分(sìfēn)体时期减数(jiǎnshù)第一次分裂后期第十一页，共44页。②类型a：同源(tónɡyuán)染色体上__________________之间交叉互换；b：非同源(tónɡyuán)染色体上的____________之间的自由组合。(2)实质：控制不同性状的基因__________。(3)结果：产生_____________，导致___________出现。非姐妹(jiěmèi)染色单体非等位基因重新组合新的基因型重组(zhònɡzǔ)性状第十二页，共44页。[小题通关]思考判断：(1)受精过程中可进行基因重组。()(2)亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。()(3)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。()(4)纯合体自交因基因重组导致子代性状(xìngzhuàng)别离。()(5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。()(6)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生的生命活动是基因突变和基因重组。()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√第十三页，共44页。1．基因突变(jīyīntūbiàn)机理基因突变(jīyīntūbiàn)第十四页，共44页。2．基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响(2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因①突变可能发生在没有遗传(yíchuán)效应的DNA片段中。②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。③基因突变假设为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列第十五页，共44页。第十六页，共44页。第十七页，共44页。 与基因突变有关的7个易错点(1)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。(2)基因突变一定会导致基因结构的改变(gǎibiàn)，但却不一定引起生物性状的改变(gǎibiàn)。(3)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变(gǎibiàn)，基因的数目和位置并未改变(gǎibiàn)。(4)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状假设在陆地上那么为不利变异，而在多风的岛屿上那么为有利变异。(6)基因突变是DNA中碱基对的增添、缺失或替换。(7)基因突变不只发生在分裂间期。第十八页，共44页。1．(2017年江西(jiānɡxī)南昌第一次月考)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的选项是()考查基因突变(jīyīntūbiàn)机理及对性状的影响比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1第十九页，共44页。①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加【答案】C【解析】基因突变引起(yǐnqǐ)氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA种类改变。第二十页，共44页。2．一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。假设要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上，选择(xuǎnzé)杂交的F1个体最好是()A．野生型(雄)×突变型(雌) B．野生型(雌)×突变型(雄)C．野生型(雌)×野生型(雄) D．突变型(雌)×突变型(雄)考查基因突变(jīyīntūbiàn)的有关实验分析第二十一页，共44页。【答案】B【解析(jiěxī)】由题意可知，一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型性状。可以判断出该突变型为显性性状。那么可以选择野生型(雌)×突变型(雄)来进行杂交即可。第二十二页，共44页。3．果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息答复以下问题：假设(jiǎshè)某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：①____________________________________________________；②______________________________________________________________；③_____________________________________________________________。第二十三页，共44页。结果预测：Ⅰ.如果(rúguǒ)________________________________________________________，那么X染色体上发生了完全致死突变；Ⅱ.如果(rúguǒ)________________________________________________________，那么X染色体上发生了不完全致死突变；Ⅲ.如果(rúguǒ)________________________________________________________，那么X染色体上没有发生隐性致死突变。第二十四页，共44页。【答案】实验步骤：①让这只雄蝇与正常雌蝇杂交②F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交)③统计F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1)Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之间)Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1)【解析】为了探究该果蝇的致死(zhìsǐ)突变情况，可以选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多的F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，根据统计后代雌雄比例，作出推断。第二十五页，共44页。1．基因重组(zhònɡzǔ)的类型与发生机制基因(jīyīn)重组重组类型非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组人工基因重组(转基因技术)发生时间减Ⅰ后期减Ⅰ四分体时期目的基因导入细胞后重组类型非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组人工基因重组(转基因技术)发生机制同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组第二十六页，共44页。第二十七页，共44页。项目基因突变基因重组发生时期①有丝分裂间期；②减数第一次分裂前的间期①减数第一次分裂后期；②减数第一次分裂前期产生原因物理、化学、生物因素↓碱基对的增添、缺失、替换↓基因结构的改变交叉互换、自由组合↓基因重新组合第二十八页，共44页。项目基因突变基因重组意义①生物变异的根本来源；②为进化提供最原始的材料；③形成生物多样性的根本原因①生物变异的重要来源；②丰富了进化材料；③形成生物多样性的重要原因之一应用诱变育种杂交育种联系①都使生物产生可遗传的变异；②在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；③二者均可产生新的基因型，可能产生新的表现型第二十九页，共44页。 如图a、b为二倍体生物(shēngwù)细胞分裂不同时期的细胞图像，请思考：(1)图a处于何种时期？图中的1、2号染色体发生了何种变异？(2)图b处于何时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何类变异？你能否画出与此图对应的另一组染色体组合图？第三十页，共44页。提示：(1)图a处于四分体时期，图中1、2号染色体曾因交叉互换发生了基因重组。(2)图b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级(chūjí)精母细胞，该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合，与图b对应的另一组染色体组合图如下图。第三十一页，共44页。1．以下变异的原理(yuánlǐ)一般认为属于基因重组的是()A．将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗B．血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病C．一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子D．高产青霉素的菌株、太空椒等的培育考查对基因重组类型(lèixíng)的理解第三十二页，共44页。【答案】C【解析】将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗属于染色体变异，A错误；血红蛋白氨基酸排列顺序发生(fāshēng)改变，导致某些血红蛋白病属于基因突变，B错误；一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子属于基因重组，C正确；高产青霉素的菌株、太空椒等的培育属于基因突变，D错误。第三十三页，共44页。2．(2017年湖北襄阳四校联考)以下有关基因突变和基因重组(zhònɡzǔ)的表达，正确的选项是()A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组(zhònɡzǔ)C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组(zhònɡzǔ)D．发生在水稻根尖内的基因重组(zhònɡzǔ)比发生在花药中的更容易遗传给后代基因(jīyīn)突变与基因(jīyīn)重组的比较第三十四页，共44页。【答案】C【解析】获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程(guòchéng)属于基因工程，依据的原理是基因重组，A错误；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组，B错误；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂过程(guòchéng)中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。第三十五页，共44页。3．(2017年河北定州中学测试)下面是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断(pànduàn)不正确的选项是()A．甲细胞说明该动物发生了基因突变B．乙细胞说明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变基因突变与基因重组(zhònɡzǔ)的判断第三十六页，共44页。C．丙细胞说明该动物在减数第一次分裂时可能发生了交叉互换D．甲、乙、