高中生物必修二课件

第八单元生物的变异、育种和进化第1讲基因突变和基因重组-3-一二一、基因突变

1.概念DNA分子中发生

碱基对

的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。-4-一二2.实例:镰刀型细胞贫血症

(1)直接原因:组成血红蛋白分子的一个

氨基酸

被替换。

(2)根本原因:控制血红蛋白合成的基因中一个

碱基对

改变。

-5-一二3.时间主要发生在

有丝分裂间期

或

减数第一次分裂前的间期

。

4.诱发因素(连一连)答案答案关闭4.①—c②—a③—b-6-一二5.突变特点(连一连)答案答案关闭5.(1)—f

(2)—b、c、d

(3)—a

(4)—e

(5)—g-7-一二6.基因突变的结果:产生一个以上的

等位基因

。

-8-一二二、基因重组

2.类型

-9-一二3.应用:

杂交

育种。

4.意义(1)是

生物变异

的来源之一。

(2)为

生物进化

提供原材料。

(3)是形成

生物多样性

的重要原因之一。

-10-考点一考点二考点一基因突变

1.探究基因突变的机理下图为基因突变发生机理,据图填充相应内容。注:④⑤⑥填写基因结构改变的类型。-11-考点一考点二2.探究基因突变的结果对生物的影响(1)引起生物性状的改变如某些碱基对增添、缺失和替换后引起遗传信息改变,引起部分

氨基酸

改变,蛋白质的结构和功能改变,从而引起

生物性状

的改变。(如下表)

-12-考点一考点二(2)基因突变不一定导致生物性状的改变①基因中不具有转录功能的片段中的“突变”不引起性状改变。②有的氨基酸由

多种密码子

决定,因此某些基因突变也不引起性状的改变。

③某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,但并不影响蛋白质的

功能

。

④

隐性

突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变-13-考点一考点二3.与其他知识的联系(1)联系细胞分裂:在细胞分裂间期,DNA复制时,DNA分子双链打开,

脱氧核苷酸链

极其不稳定,容易发生碱基对的变化。

(2)联系细胞癌变:癌细胞就是

原癌基因和抑癌基因

发生基因突变所致。

(3)联系生物育种:诱变育种就是利用

基因突变

的原理进行的。

-14-考点一考点二-15-考点一考点二考向一

基因突变的特点和原因

1.(2015海南卷)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是(

)A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案解析解析关闭本题考查基因突变的本质和特点等知识。基因突变具有不定向性,等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因,A项正确。X射线属于物理诱变因子,可以引起基因B和基因b的突变,B项错误。碱基对的替换、增添和缺失都可导致基因突变,C项、D项都正确。答案解析关闭B-16-考点一考点二2.下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在的位置。下列有关叙述正确的是(

)A.基因中碱基的改变,一定能引起蛋白质中氨基酸的改变B.其抗性的产生是由于基因上的密码子发生了改变C.其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的有关碱基中的A被G代替D.抗性品系不能再突变为敏感品系答案解析解析关闭基因中碱基的改变,不一定能引起蛋白质中氨基酸的改变,因为一种氨基酸可能由多种密码子决定;苋菜抗性的产生是由基因上的碱基对替换导致的;基因突变是不定向的,抗性品系也可能突变为敏感品系。答案解析关闭C-17-考点一考点二考向二

基因突变的应用

3.野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色(y)为显性。Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体,它们的部分氨基酸序列如下图所示。SGRY蛋白能促使叶绿素降解使子叶由绿色变为黄色;SGRy蛋白能减弱叶绿素降解、使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是(

)-18-考点一考点二注:序列中的字母是氨基酸缩写,序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置,①②③表示发生突变的位点A.位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失B.位点③的突变导致了该蛋白的功能减弱C.黑暗条件下突变型豌豆子叶的叶绿素含量维持不变D.Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生缺失答案解析解析关闭根据题图可以看出,SGRy蛋白有3处变异,①处氨基酸由T变成S,②处氨基酸由N变成K,可以确定是基因中碱基对发生了替换,③处多了一个氨基酸,可以确定是发生了碱基对的增添;SGRY蛋白的第12个和第38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明①②处的变异没有改变其功能,所以突变型的SGRy蛋白功能的改变是由③处变异引起的。从题干信息无法得出黑暗与叶绿素含量的关系。答案解析关闭B-19-考点一考点二4.(2015四川成都二模)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,自然状态下却出现了矮茎后代。小组成员有的认为是基因突变的结果,有的认为是由环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现,该小组成员设计了如下几种实验方案,其中最简便的方案是(

)A.分析种子中的基因序列B.将矮茎种子在良好的环境条件下种植(让它们自交),再观察后代的性状表现C.将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交,观察后代的性状表现D.以上方案都不合理答案解析解析关闭植物鉴定的最简单的方法是自交,如果在良好的环境条件下,矮茎种子自交后代中有矮茎后代,说明是基因突变引起的,如果后代全是高茎,说明是环境引起的不可遗传的变异。答案解析关闭B-20-考点一考点二-21-考点一考点二考点二基因重组

1.基因重组过程分析

-22-考点一考点二2.基因突变与基因重组的比较

-23-考点一考点二-24-考点一考点二考向一

基因重组

1.下列关于基因重组的叙述,正确的是(

)A.基因型为XAXa的个体自交,因基因重组导致子代性状分离B.葛莱弗德氏综合征(47,XXY)患者变异是因三条性染色体上基因重组所致C.非姐妹染色单体间的基因互换势必导致基因重组D.控制一对相对性状的基因在遗传时也可能发生基因重组答案解析解析关闭基因型为XAXa的个体自交,子代性状分离的原因是等位基因的分离,A项错误;葛莱弗德氏综合征是由于染色体数目变异所致,B项错误;交叉互换属于基因重组,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,C项错误;如果一对相对性状由两对或多对基因控制,不同对基因也可能发生基因重组,D项正确。答案解析关闭D-25-考点一考点二2.下列有关生物变异来源图解的叙述,正确的是(

)A.产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中④的改变B.图中⑤过程是交叉互换,发生在减数第二次分裂时期C.图中的①②可分别表示为突变和基因重组D.③一定会造成生物性状的改变答案解析解析关闭交叉互换发生于减数第一次分裂的四分体时期,碱基对的增添、缺失和替换未必会造成生物性状的改变,图中①表示基因突变,不能直接用“突变”表示。答案解析关闭A-26-考点一考点二考向二

基因重组与基因突变相关辨析

3.如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是(

)A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组B.图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D.图丙细胞表示发生自由组合答案解析解析关闭根据题干知,图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开,而且有同源染色体,是有丝分裂,造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变;基因重组通常发生在减数分裂过程中,所以甲不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体分开,处于减数第一次分裂;1与2的片段部分交换,属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,属于基因重组;细胞中同源染色体分离,非同源染色体自由组合。答案解析关闭A-27-考点一考点二4.(2015甘肃兰州诊断考试)下列关于变异的叙述,正确的是(

)A.生物变异的利与害是由其生存环境决定的B.基因突变只有在一定的外界环境条件作用下才能发生C.两条染色体相互交换片段属于染色体结构变异D.基因重组是指进行受精作用时雌雄配子的随机结合答案解析解析关闭生物变异的利害取决于其生存环境,A项正确;基因突变在内因作用下也可能发生,B项错误;同源染色体的非姐妹染色单体相互交换片段属于基因重组,C项错误;基因重组主要是指交叉互换和非同源染色体的自由组合而不是雌雄配子的随机结合,D项错误。答案解析关闭A-28-考点一考点二解题锦囊

基因突变和基因重组的判断方法

(1)根据生物基因型判定①如果生物基因型为AA或aa,则一条染色体的两条姐妹染色单体上分别有A、a基因的原因是基因突变。②如果生物基因型为Aa,则一条染色体的两条姐妹染色单体上分别有A、a基因的原因是基因突变或交叉互换。-29-考点一考点二(2)根据细胞分裂图判定对A、B图分析:-30-考点一考点二(3)根据染色体图示判定①如果是有丝分裂后期图像,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。②如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。③如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不完全一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙。-31-考点一考点二(4)根据变异个体数量判定

-32-通关记通关辨通关判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,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、增添和缺失,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,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。4.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。基因重组也是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。-33-通关记通关辨通关判1.辨析基因突变发生的时期(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)基因突变不只发生在分裂间期,而是在各个时期都有可能发生。2.辨析基因突变的本质(1)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,基因的数目和位置并未改变。(2)基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、替换①基因是有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。-34-通关记通关辨通关判②有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA,RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也称基因突变。(3)生殖