必修二 第十一章 第1節(jié) 基因突變和基因重組課件_第1頁
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文檔簡介

1、癥狀紅細胞呈 狀,易破裂,使人患病因血紅蛋白多肽鏈上一個 被 替換根本原因血紅蛋白基因上 被替換,即由一、基因突變1基因突變的實例:鐮刀型細胞貧血癥鐮刀溶血性貧血谷氨酸纈氨酸一個堿基對2基因突變的概念、原因、特點及意義概念DNA分子中發(fā)生堿基對的 ,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變類型自然突變和誘發(fā)突變發(fā)生時期主要是 時 替換、增添和缺失細胞分裂間期DNA分子復(fù)制二、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 。2類型(1)自由組合型:位于 自由組合。(2)交叉互換型:四分體的非姐妹染色單體的 交換。(3)基因工程:外源基因的導(dǎo)入 。3意義:基因重組能夠產(chǎn)生多樣化 的子代,子代 中就可

2、能出現(xiàn) 的個體,從而在多變環(huán)境中 繁衍下去。有性生殖重新組合非同源染色體上的非等位基因等位基因基因組合適應(yīng)多變環(huán)境1(2010新課標全國卷)在白花豌豆品種栽培園中,偶然 發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株,推測該紅花表現(xiàn)型的 出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正 確,應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中 () A花色基因的堿基組成 B花色基因的DNA序列 C細胞的DNA含量 D細胞的RNA含量2基因重組是有性生殖生物重要的變異來源,下列說法 正確的是 () A只有位于非同源染色體上的基因才能重組 B只發(fā)生在四分體時期 C能體現(xiàn)遺傳的穩(wěn)定性 D能使生物更好地適應(yīng)多變的環(huán)境 解析:基因重組可發(fā)生在四

3、分體時期或減后期,同源染色體上的非等位基因和非同源染色體上的非等位基因都可實現(xiàn)基因重組?;蛑亟M使子代產(chǎn)生多種類型,從而更好地適應(yīng)環(huán)境。答案:D3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(dǎo)致生物變異 C基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因 D基因突變的方向和環(huán)境改變有明顯的因果關(guān)系4基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?,達到治療疾病的目的。從變異角度分析屬于()A基因突變 B染色體結(jié)構(gòu)變異C基因重組 D染色體數(shù)目變異解析:把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎羞M行治療,并沒有基因結(jié)構(gòu)的改變,也沒有染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的

4、改變,因此,基因治療屬于基因重組。答案:C6如圖是有關(guān)生物變異來源的概念圖,請據(jù)圖回答:(1)圖中表示_;表示_;表示_,此過程發(fā)生在_時期。(2)將的原理應(yīng)用在育種中,常利用物理因素如_或化學(xué)因素如_來處理生物(各舉一例)。(3)基因工程中,將外源基因?qū)胧荏w細胞時,常用的運載體有_(至少兩例)。(4)番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用,導(dǎo)致害蟲無法消化食物而被殺死,人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)。玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀,玉米新品種的這種變異的來源是圖中_。傳統(tǒng)的育種方法一般只能在同一種生物中進行,很難將一種生物的優(yōu)良性狀移植到另一種生物上?;蚬こ痰某霈F(xiàn)

5、使人類有可能_。解析:可遺傳的變異包括基因突變、基因重組、染色體變異;基因重組又分為非同源染色體上非等位基因的自由組合、四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換、重組DNA技術(shù)幾種形式。 答案:(1)替換、增添、缺失mRNA交叉互換減數(shù)第一次分裂的四分體(2)X射線或射線或紫外線或激光亞硝酸或硫酸二乙酯(3)質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒(任舉兩例)(4)基因重組按照自己的意愿直接定向改變生物,培育(創(chuàng)造)出新品種(新的生物類型)考點一基因突變命題解讀 基因突變與性狀改變程度的相互關(guān)系成為近年高考熱點。在2012年高考中,以基因突變的產(chǎn)生結(jié)果分析、類型判斷與特點為出發(fā)點,命制與生產(chǎn)生活實際及當前熱點密切相

6、關(guān)的試題可能性很高。A處插入堿基對GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT解析本題考查基因突變和基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程的知識,意在考查識圖和析圖的能力以及對基因突變的理解。根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的,那么1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG,因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG,由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對AT被替換為GC。答案B2.基因突變和生物性狀的關(guān)系(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變 不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”,不引起性 狀變異

7、。 由于多種密碼子決定同一種氨基酸,因此某些基因 突變也不引起性狀的改變。 某些基因突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸 種類,但并不影響蛋白質(zhì)的功能。 隱性突變在雜合子狀態(tài)下也不會引起性狀的改變。(2)少數(shù)基因突變可引起性狀的改變 基因突變引起部分氨基酸改變,進而改變蛋白質(zhì)的結(jié) 構(gòu)和功能,引起生物性狀改變。3基因突變對后代的影響(1)基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細胞有絲分裂過程中,這種突變 可通過無性繁殖傳給后代,但不會通過有性生殖傳給 后代。(2)基因突變?nèi)舭l(fā)生在精子或卵細胞形成的減數(shù)分裂過程 中,這種突變可通過有性生殖傳給后代。1棉花某基因上的一個脫氧核苷酸對發(fā)生了改變,不會出 現(xiàn)的情況是 ()

8、A該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的一個密碼子發(fā)生了改變 B該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變 C該細胞中tRNA的種類發(fā)生了改變 D該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變解析:基因無論怎樣突變,都不會引起細胞中氨基酸的轉(zhuǎn)運工具tRNA的種類發(fā)生改變。答案: C2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) () ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA 1471013100103106 A第6位的C被替換為T B第9位與第10位之間插入1個T C第100、101、102位被替換為TTT D第103至105位被替換為1個

9、T解析:基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。因密碼子具有簡并性,發(fā)生堿基替換后,不同的密碼子可能決定同一種氨基酸,基因控制的性狀可能不發(fā)生改變;堿基的增添或缺失,改變了原有堿基的排列順序,一般會引起基因控制的性狀發(fā)生改變,且變化位置越靠前,性狀的改變越大。A、C、D為堿基對的替換,B為堿基對的增添。答案:B考點二基因重組命題解讀高考中主要考查相關(guān)概念的理解應(yīng)用與分析,有時結(jié)合減數(shù)分裂綜合考查識圖、析圖能力。預(yù)計2012年高考會以新的生物科技進展為背景命制相關(guān)試題。示例2下列關(guān)于基因重組的說法不正確的是 ()A生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因

10、 的重新組合屬于基因重組B減數(shù)分裂四分體時期,同源染色體上的姐妹染色單體 之間的局部交換可導(dǎo)致基因重組C減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因自由 組合可導(dǎo)致基因重組D一般情況下,水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則 不能.解析本題考查對基因重組的理解。生物體在進行有性生殖過程中,父母雙方進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時會發(fā)生控制不同性狀的基因的重新組合。在自然狀況下,通?;蛑亟M有兩種情況:非同源染色體的自由組合可能導(dǎo)致非同源染色體上存在的非等位基因重組;同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換可實現(xiàn)染色單體上的基因重組。同源染色體的姐妹染色單體上的基因是相同的,減數(shù)分裂四分體時期,若姐妹染色單體之間發(fā)

11、生局部交換不會發(fā)生基因重組。一般情況下,水稻的花藥內(nèi)可進行減數(shù)分裂而發(fā)生基因重組,而在根尖細胞中只進行有絲分裂,不會發(fā)生基因重組。答案B(1)基因重組使控制不同性狀的基因重新組合,因此會產(chǎn) 生不同于親本的新類型,但只是原有的不同性狀的重 新組合,并不會產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組發(fā)生的時間是減數(shù)第一次分裂的后期和四分 體時期,而不是受精作用過程中。(3)基因重組在人工操作下也可實現(xiàn),如基因工程、肺炎 雙球菌轉(zhuǎn)化中都發(fā)生了基因重組。(4)基因重組發(fā)生于真核生物、有性生殖的核遺傳中(DNA 重組除外)。3下列有關(guān)基因重組的敘述,不正確的是 () A肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化中發(fā)生了基因重組 B基因重組是生物

12、變異的根本來源 C基因重組可能產(chǎn)生多種基因型 D生物通常通過有性生殖,實現(xiàn)基因的重組.解析:基因突變是生物變異的根本來源。答案:B4(2011石景山測試) 圖中和表示某精原細胞中 的一段DNA分子,分別位于一對同源染色體的兩 條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關(guān)敘述 中,正確的是 ()A和所在的染色體都來自父方B和的形成是由于染色體易位C和上的非等位基因可能會發(fā)生重新組合D和形成后,立即被平均分配到兩個精細胞中解析:圖中和分別位于一對同源染色體上,一條來自父方,一條來自母方;圖中和表示交叉互換之后,其上的非等位基因發(fā)生重新組合,是基因重組的一種,不是非同源染色體之間的易位;和形成后,發(fā)生的是

13、減分裂過程,會被平均分配到兩個次級精母細胞中。答案:C示例 在生物界有一種稱為“表型模擬”的現(xiàn)象,其中果蠅的翅長便是最明顯的例子,果蠅的長翅(A)對殘翅(a)為顯性,但是即使是純合長翅品系的幼蟲,在35條件下培養(yǎng)(常溫為25)時,長成的成體果蠅卻是殘翅。某一生物興趣小組在暑期培養(yǎng)了一批純合長翅紅眼果蠅準備做遺傳學(xué)實驗,因當時天氣炎熱,氣溫高達3537,他們將果蠅幼蟲放在有空調(diào)的實驗室中,調(diào)節(jié)室溫至25培養(yǎng)。不料培養(yǎng)的第7 d停電,空調(diào)停用一天,也未采取別的降溫措施。結(jié)果培養(yǎng)出的成蟲中出現(xiàn)了一定數(shù)量的殘翅果蠅(有雌有雄)。請設(shè)計一個實驗探究殘翅的形成是否為“表型模擬”現(xiàn)象。解析要判斷“殘翅性狀的

14、出現(xiàn)”是否為“表型模擬”現(xiàn)象,也就是這種變異是由遺傳物質(zhì)改變引起的還是由環(huán)境溫度變化引起的,總的思路是要看其后代的情況,如果是由遺傳物質(zhì)改變引起的,則該性狀遺傳給后代,不是“表型模擬”現(xiàn)象;如果由環(huán)境變化引起的,則該性狀不能遺傳給后代,是“表型模擬”現(xiàn)象。答案讓培養(yǎng)的成蟲中的殘翅果蠅相互交配并將這些殘翅果蠅繁殖的幼蟲在25下培養(yǎng),如果后代全部是長翅,說明殘翅的出現(xiàn)是不遺傳的變異,不遺傳的變異是由溫度變化引起的,遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變,是“表型模擬”現(xiàn)象;如果后代全部是殘翅或者出現(xiàn)部分殘翅,說明殘翅的出現(xiàn)是可遺傳的變異,可遺傳的變異是由溫度變化導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變引起的,不是“表型模擬”現(xiàn)象。 探究生

15、物性狀的改變是由基因決定還是由環(huán)境引起的,需要轉(zhuǎn)化為單一變量進行實驗探究:將相同基因型的果蠅置于不同環(huán)境條件下培養(yǎng),或在相同環(huán)境條件下培養(yǎng)不同性狀的果蠅。觀察比較被培養(yǎng)的果蠅性狀的異同,以確定性狀是由基因決定的,還是由環(huán)境影響的,還是二者兼有。1(2010江蘇高考)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕 見的“一稈雙穗”植株,經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因 突變引起的。下列敘述正確的是 () A這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的 B該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個體 C觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因 突變發(fā)生的位置 D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺 傳的高產(chǎn)品系解析:該突變可

16、能是顯性突變,也可能是隱性突變,無論是哪一種突變,其自交都可產(chǎn)生變異性狀的純合體。答案:B2(2010北京高考)真核生物進行有性生殖時,通過減 數(shù)分裂和隨機受精使后代 () A增加發(fā)生基因突變的概率 B繼承雙親全部的遺傳性狀 C從雙親各獲得一半的DNA D產(chǎn)生不同于雙親的基因組合解析:基因突變概率的高低與生物的生殖類型無關(guān),有性生殖過程中的變異主要來自于基因重組,故有性生殖的后代具有更大的變異性;后代的核DNA從雙親中各獲得一半,而質(zhì)DNA幾乎全部來自于母本,即來自母體的DNA大于1/2。答案:D3(2009福建高考)細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

17、 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:可遺傳的變異有三個來源: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:B4(2009江蘇高考)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)配對而與胸腺嘧啶(T)配對,從 而使DNA序列中GC對轉(zhuǎn)換成AT對。育種專 家為獲得更多的變異水稻親本類型,常先

18、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_,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方法進行檢測,通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料,這是因為_。解析:(1)該題主要涉及自交后代表現(xiàn)型的類型判斷,如果后代只有一種表現(xiàn)型,則為隱性突變,否則為顯性突變。(2

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