2017高考生物一轮复习 第六单元 变异、育种与进化 专题14 基因重组与基因突变 考点1 基因突变对点训练(A)
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专题07 生物的变异、育种和进化→教材必背知识1、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,叫做基因突变。
(P81)2、由于自然界诱发基因突变的因素很多,基因突变还可以自发产生,因此,基因突变在生物界中是普遍存在的。
(P82)3、基因突变是随机发生的、不定向的。
(P83)4、在自然状态下,基因突变的频率是很低的。
(P84)5、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。
(P85)6、染色体结构的改变,都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,可能导致性状的变异。
(P86)7、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
(P87)8、杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(P99)9、诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。
(P100)10、基因工程,又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(P102)11、生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
(P114)12、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
(P115)13、在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。
(P116)14、基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
(P116)15、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(P118)16、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
(P119)17、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
2014届高考生物考前复习基础知识归纳:变异、育种和进化知识点1:生物的变异1、分类:(1)可遗传变异:由环境因素和内部因素共同作用而引起的,遗传物质改变,并能遗传给后代的变异。
不可遗传变异:仅由环境因素影响造成的,遗传物质并未改变,不能遗传下去的变异。
▲:可遗传变异的来源:基因突变,基因重组,染色体变异(2)有利变异:有利于生物生存的变异不利变异:不利于生物生存的变异▲:有利变异和不利变异具有相对性,其相对性由环境决定。
2、基因突变:(重点)(1)概念:(必修2P81)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。
理解:①基因突变的类型:CTT CATa、碱基替换:如镰刀型细胞贫血症:GAA GTAb、移码突变:碱基对增添或缺失②基因突变是染色体某一位点上基因内部结构的改变,不改变基因的数目和位置,只改变基因中的碱基序列。
(基因突变的实质为碱基序列的改变,光学显微镜一般看不见。
)③基因突变使一个基因可以变成它的等位基因即产生了新的基因。
(等位基因由突变造成的,但基因突变不一定就能形成原有基因的等位基因。
)④基因突变对性状的影响:a、基因突变引起生物性状的改变:♥1、形态改变:主要影响生物的形态结构,例如:果蝇红眼突变为白眼♥2、生化突变:影响生物的代谢过程,例如:苯丙酮尿症♥3、致死突变:导致个体活力下降,甚至死亡,例如:玉米白化病b、基因突变未引起生物性状的改变:(▲)原因:♥1、隐性突变:例如:AA→Aa 此时性状不变♥2、密码的简并性♥3、不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。
(如真核生物基因结构中的内含子部位)(2)特点:①普遍性和随机性:可发生于一切细胞中(体细胞和生殖细胞,减数分裂和有丝分裂)。
▲:常发生于细胞分裂的间期即DNA复制期。
②低频性:频率低,但突变数目不一定少。
③利害性:大多数有害,少数有利。
④不定向性和可逆性:可产生一个以上的等位基因(▲:显性突变和隐性突变)(3)原因及意义:①原因:a、诱发产生(诱发突变):诱发因素有物理因素、化学因素、生物因素。
生物变异与进化一、基因重组与基因突变1.基因重组及其意义(1)可遗传的变异有三种根源:基因突变、染色体变异和基因重组。
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交错交换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,此外,外源基因的导入也会惹起基因重组;在农业生产中最常常的应用是非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
拓展:①杂交育种的方法往常是选出拥有不一样优秀性状的个体杂交,从子代杂合体中逐代自交选出能稳固遗传的切合生产要求的个体。
步骤:杂交、纯化。
②杂交育种的长处是简易易行;弊端是育种周期较长。
2.基因突变的特色和原由(3)基因突变是基因构造的改变,包含碱基对的增加、缺失或替代。
基因突变发生的时间主假如细胞分裂的间期。
(4)基因突变的特色是低频性、广泛性、少利多害性、随机性、不定向性。
(5)基因突变在进化中的意义:它是生物变异的根本根源,为生物进化供给了最先的原始资料, 能使生物的性状出现差异,以适应不一样的外界环境,是生物进化的重要要素之一。
(6)基因突变不必定能惹起性状改变,如发生的是隐性突变(A→a),就不会惹起性状的改变。
(7)诱变育种一般采纳的方法有物理和化学两类:如射线照耀、亚硝酸等。
拓展:①航天育种是诱变育种,利用失重、宇宙射线等手段引发生物基因突变。
②诱变育种拥有的长处是能够提升突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改进某些性状。
弊端是成功率低 , 有益变异的个体常常不多;别的需要大批办理诱变资料才能获取所需性状。
二、染色体变异与育种1.染色体构造变异和数量变异(1)染色体变异是指染色体构造和数量的改变。
染色体构造的变异主要出缺失、重复、倒位、易位四种种类。
(2)划分基因突变、基因重组和染色体构造变异的方法是染色体构造变异可从显微镜下观察到,此外两者不可以从镜下察看到。
基因突变是基因中分子构造的改变,而基因重组是在有性生殖细胞的形成过程中发生的基因从头组合过程。
(3)染色体组是指有性生殖细胞中的一组非同源染色体,其形状大小一般不同样。
专题六变异与进化第一课时变异与育种专题复习学案一、教学内容及考纲要求二、重要的结论性语句:1、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。
基因突变是生物变异根本的来源。
基因通过突变成为它的等位基因,可能产生出一种新的表现型差异,增加了基因存在方式的多样性,为生物进化提供了原始材料。
2、基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。
基因重组既是生物进化的源泉,也是形成生物多样性的重要原因之一。
3、基因重组的来源包括:①非等位基因的自由组合②基因的交叉和互换③基因工程(转基因技术)。
4、二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
一倍体变异是指体细胞只有一组染色体的变异。
由于一倍体变异的生物不能进行正常的减数分裂,因此是不育的。
经减数分裂生成的配子(生殖细胞)直接发育形成的个体,叫单倍体。
单倍体体细胞中所含有的染色体数目是本物种体细胞的一半。
5.生物育种是指人们按照自己的意愿,依据不同的育种原理,把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来,获得人们所需要的生物新品种。
6.杂交育种最简便但周期长、难以克服远源杂交不亲和的障碍;单倍体育种能明显缩短育种年限,加速育种进程。
诱变育种提高了突变率,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种,但由于基因突变的不定向性,具有很大的盲目性。
而通过基因工程和细胞工程育种能定向改变生物的性状,创造具有优良性状的生物新品种。
三、基础填空例1:【学海导航】P31真题在线1、3 P31~32例1~变式3青霉素高产菌株太空椒高产小麦“彩色小麦”矮茎抗锈病小麦杂交水稻中国荷斯坦牛 抗虫棉 抗除草剂玉米三倍体无子西瓜八倍体小黑麦无子番茄萝卜甘蓝(思考判断的依据是什么?各种育种方式的原理是什么?) 例3:【学海导航】P35 例1、变式1 四、重、难点知识归类、整理1、关于生物变异的易错点,判断正误并改之 a 、基因突变一定导致遗传信息的改变。
专题十四生物的变异与育种考点1 基因突变与基因重组1.[2021吉林长春质量监测]下列叙述不涉及基因突变的是()A.用X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株B。
DNA分子中碱基对的替换引起镰刀型细胞贫血症C。
编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基引起囊性纤维病D.用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄2.[2021重庆八中适应考]下列关于可遗传变异的说法正确的是()A.亲代Aa自交,由于基因重组导致子代发生了性状分离B.基因突变的随机性体现在一个基因可以突变成多个等位基因C。
基因重组不能产生新性状,但可以产生新的性状组合,是生物变异的来源之一D。
发生在植物根尖的基因突变是通过有性生殖传递的3。
[2021湖南长沙长郡中学模拟]如图为人体某种遗传病的产生机理示意图。
据图分析,以下说法正确的是()A.图中a、b、c代表的分别为DNA、mRNA、核糖体B。
此图显示了镰刀型细胞贫血症的详细发病机理C。
由图可得出“基因突变一定导致生物性状发生改变”的结论D.该图体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状考点2 染色体变异4.[2021江西南昌摸底]下列有关遗传变异的说法正确的是()A。
染色体结构变异和数目变异只发生在减数分裂过程中B。
21三体综合征可能由精子或卵细胞染色体异常引起C.基因异常可引发遗传病,不带有致病基因的人不患遗传病D。
基因型为AaBB的个体的自交后代发生性状分离,该变异属于基因重组5.[2021河南名校联考]下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述,正确的是()A。
基因突变具有随机性,所以细胞分裂期也可能会发生基因突变B.自然条件下,基因重组主要发生在减数第一次和第二次分裂的后期C.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构异常遗传病D。
原核生物和真核生物均可以发生基因突变和染色体变异考点3 变异在育种中的应用6.[2021河南名校联考]下列有关变异与育种的叙述,正确的是 ()A.三倍体无子西瓜的无子性状属于不可遗传变异B.基因工程育种能够定向改变生物性状C.某植物经X射线处理后出现新性状,一定是基因突变所致D。
专题六 变异、进化和育种知识点一 变异的类型及关系图可遗传的变异 不可遗传的变异发生变异的条件 遗传物质的改变 环境因素的影响,遗传物质没有改变 遗传物质是否变化 发生变化 不发生变化特点 可以在当代,也可以在后代中出现,变异一旦发生,就有可能遗传给后代一般在当代表现出来,不能遗传给后代关系图知识点二 基因突变1.基因突变的概念: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,叫做基因突变。
2.基因突变的时间:主要发生在DNA 复制时(有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
)3.基因突变的原因:类型 引发突变的原因 举例 外因 物理因素 损伤细胞内 DNA 紫外线、X 射线 化学因素 改变核酸碱基 亚硝酸盐、碱基类似物生物因素 影响宿主细胞 DNA 某些病毒和某些细菌 内因 DNA 分子复制偶尔发生错误,基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变 4.基因突变的类型 类型 范围 对肽链的影响 备注替换 小 只改变1个氨基酸的种类或不改变 替换的结果也可能使肽链合成提前终止,或延后增添 大 插入位置前不影响,影响插入位置后的序列 ①增添或缺失的位置越靠前,对肽链的影响越大;②增添或缺失的碱基数是3的倍数,则仅影响个别氨基酸缺失大 缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列 增添或缺失3个碱基小增添或缺失位置增加或缺失1个氨基酸 例如:镰刀型细胞贫血症(变异类型为碱基的替换)组成血红蛋白分子的四条多肽链中的一条链上某一位置的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸,从而引发了蛋白质结构的改变,变异后的血红蛋白分子缺少溶解性,容易沉淀而不能携带氧,红细胞因为血红蛋白结构的改变而呈镰刀状。
5.基因突变的结果显性突变:aa →Aa 表现新性状,隐性突变:AA →Aa 不表现新性状,→aa 纯合子时表现新性状))6.基因突变的特点①普遍性:所有生物均可发生基因突变。
②随机性:(随时随地)基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。
2019年高考生物一轮复习生物变异育种与进化专项练习(附答案)可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异,下面是生物变异育种与进化专项练习,请考生仔细练习。
一、选择题1.以下有关遗传变异的说法正确的是()A.三倍体无子西瓜不育,其变异也不能遗传给后代B.DNA分子中发生碱基对的替换、增加和缺失肯定会引起基因突变C.在镜检某基因型为AaBb的父本细胞时,发觉其基因型变为AaB, 此种变异为基因突变D.在有丝分裂和减数分裂的过程中,会由于非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异[答案] D[解析] 三倍体无子西瓜是染色体变异引起的不育,但其性状可以通过无性繁殖遗传给后代,故A错误。
DNA中发生碱基对的替换、增加和缺失假如发生在不具有遗传效应的DNA片段中是不会引起基因突变,故B错误。
在镜检基因型为AaBb的父本细胞时,发觉其基因型变为AaB,说明缺失了一个基因,应是染色体变异,故C错误。
在有丝分裂和减数分裂过程中,因为有染色体的存在会发生非同源染色体之间交换一部分片段而发生染色体结构变异,故D正确。
2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中不正确的是()A.一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵发育而来的个体,体细胞含有两个染色体组的叫二倍体C.含一个染色体组的个体是单倍体,单倍体不肯定含一个染色体组D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗[答案] D[解析] 一个染色体组是一组非同源染色体,所以不含同源染色体。
假如是马铃薯(四倍体)配子形成的单倍体就有两个染色体组。
人工诱导多倍体还可以运用低温诱导的方法。
3.下列关于培育生物新品种的叙述,正确的是()A.诱变育种获得的新品种都能稳定遗传B.单倍体育种是为了获得单倍体新品种C.多倍体育种得到的新品种果实较小D.杂交育种可获得集中双亲优良性状的新品种[答案] D[解析] 诱变育种获得的新品种不肯定都是纯合子,故诱变育种获得的新品种不肯定都能稳定遗传;进行单倍体育种是为了快速获得新品种;多倍体育种获得的新品种果实较大。
基因突变和基因重组练习一、选择题1.吖啶橙是一种诱变剂,能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。
若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是( )A.突变基因表达的肽链延长B.突变基因表达的肽链缩短C.突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变D.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段2.耳聋的致病因素中,遗传因素约占60%,且遗传性耳聋具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。
科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。
有关分析不合理的是( )A.造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同B.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有不定向性C.图中的基因序列作为模板链,指导合成相应的mRNAD.与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小3.某二倍体生物的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链,在紫外线照射下,该基因内部插入了三个连续的碱基对,突变成基因a。
下列相关叙述错误的是 ( )A.基因A转录而来的mRNA上至少有64个密码子B.基因A突变成基因a后,不一定会改变生物的性状C.基因A突变成基因a时,基因的热稳定性升高D.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同4.某大型先天性眼白化病Ⅰ型家系中,发现位于X染色体上的一个重要基因GPR143在所有患者和携带者上都有同一个长片段序列(74 bp)的缺失。
研究发现,该缺失序列位于外显子上。
下列相关叙述正确的是( )A.此先天性眼白化病的变异属于染色体片段缺失B.此74bp长片段缺失有可能导致蛋白质翻译提前终止C.该病表明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状D.由于该遗传病基因位于性染色体X上,因此能决定性别5. 2020年世界无烟日的主题为“保护青少年,远离传统烟草产品和电子烟”。
烟草燃烧所产生的烟雾中含有多种致癌物质,下图表示癌变的细胞中某种基因突变前后编码蛋白质的情况以及对细胞分裂的影响。
基因突变
本考点是历年高考命题的重点,主要围绕基因突变的概念理解、基因突变的特点和原因分析展开,常结合细胞分裂中DNA与染色体行为和生物进化等进行综合命题,题型有选择题,也有非选择题,非选择题难度较大。
命题法1 基因突变的实质分析
1.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能的后果是( )
A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
答案 A
解析基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对,该基因仍然能表达,但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化,有可能出现下列三种情况:翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。
2.下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。
已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。
该基因发生的突变是 ( )
A.①处插入碱基对G-C
B.②处碱基对A-T替换为G-C
C.③处缺失碱基对A-T
D.④处碱基对G-C替换为A-T
答案 B
解析根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的,那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG,由此可推知该基因发生的突变是②处碱基对A-T 被替换为G-C。
【解题法】基因突变对蛋白质结构影响的分析
3.某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆,经基因检测,该突变性状为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变,二是隐性突变。
请设计最简便的实验方案判定基因突变的类型。
答案 让突变体自交,若自交后代出现性状分离,该突变为显性突变;若自交后代未出现性状分离,该突变为隐性突变。
解析
【解题法】 显性突变和隐性突变的判断
(1)类型⎩⎪⎨⎪⎧ 显性突变:aa→Aa 当代表现 隐性突变:AA→Aa 当代不表现,
一旦表现即为纯合子
(2)判定方法
①选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交,据子代性状表现判断。
②让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。
命题法3 突变基因具体位置的判断
4.已知a 、b 、c 、d 是某细菌DNA 片段上的4个基因,右图中W 表示野生型,①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体,虚线表示所缺失的基因。
若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性,发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性,则编码该酶的基因是
( )
A .基因a
B .基因b
C.基因c D.基因d
答案 B
解析从图中可以看出:突变体①缺失d基因;突变体②缺失b、c、d基因;突变体③缺失a、b基因。
由题意可知,分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性,发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性,说明决定该酶的基因在野生型和突变体①中都有,而在其他突变体中没有,因此编码该酶的是基因b。
【解题法】突变基因具体位置的判断
(1)利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较,根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。
(2)将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养,根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。