最新-2018高考生物 第22讲基因突变和基因重组课件 新必修2 精品

｡ 子代玉米苗全部是矮茎植株,说明生长素类似物引起的变异
b.___________________________________________________________｡
③问题: a.预期最可能的结果:__子__代__玉_米__植__株__全__是_矮__茎________｡
典例玉米子粒种皮有黄色和白色之分,植株有高茎､矮茎之分 ｡完成下列题目: (1)种皮的颜色是由细胞中的色素决定的,已知该色素不是蛋 白质,那么基因控制种皮的颜色是通过控制 _有_关__酶__的__合__成_来__控__制__代__谢_,_进__而__控_制__性__状__来实现的｡
(2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理,可以长成 高茎植株｡为了探究该变异性状是否能稳定遗传,生物科技小 组设计实验方案如下｡请你写出实验预期及相关结论,并回答 问题｡
3.基因重组的结果:产生了新的基因型,大大丰富了变异的来 源｡
特别提醒:基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合,属 于非自然的基因重组,可以发生在不同种生物之间,能够定向 改变生物性状｡
例析2基因重组发生在有性生殖过程中控制不同性状的基因 的自由组合时,下列有关基因重组的说法正确的是( ) A.有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B.基因突变､基因重组都能够改变基因的结构 C.基因重组发生在初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞 过程中 D.在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组
答案:B
互动探究1-2:如果细菌控制产生的某种“毒蛋白”的基因发
生下面三种突变,其决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
原毒蛋白基因:甘氨酸 谷氨酸 丙氨酸
苯丙氨酸 谷氨酸
突变基因1: 甘氨酸 谷氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 赖氨酸
突变基因2: 甘氨酸 脯氨酸
丙氨酸
苯丙氨酸 谷氨酸
突变基因3: 甘氨酸 谷氨酸
互动探究2-2:如下图为马的生活史,有关此图的叙述,正确的 是( )
①有丝分裂发生在a、b、d ②基因重组发生在b ③基因突变可发生a、b、d ④d过程有基因的复制､转录和翻译 A.①②③B.①④ C.①③④D.②③④
解析:基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程,而减数分裂 发生在原始生殖细胞产生生殖细胞的过程中,即图中b｡雌雄 个体产生性原细胞是通过有丝分裂实现的,即图中a｡c表示受 精作用,由受精卵发育成生物体过程中有细胞分裂和分化｡分 裂间期有基因的复制,分化有基因的表达即转录和翻译｡
互动探究2-1:科学家运用基因工程去掉了染色体的某些片段, 从而删除了猪细胞中的对人产生排斥的基因,培育成可以用 于人类进行器官(如心脏)移植的“猪”｡从变异的角度来看, 这种变异属于( ) A.基因重组 B.染色体变异 C.基因突变 D.不遗传变异
解析:本题要求从基因的角度理解生物可遗传变异的实质｡由 于这种变异涉及基因(具遗传效应的DNA片段)的缺失,应属染 色体变异｡ 答案:B
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是 () A.突变基因1和突变基因2为一个碱基的替换,突变基因3为一 个碱基的增添 B.突变基因2和突变基因3为一个碱基的替换,突变基因1为一 个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和突变基因3为一 个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和突变基因3为一 个碱基的增添
概念:DNA分子中发生碱基对的__改__变__､__增__添____或缺失,而 引起的_基__因__结__构_的改变
种类自然突变
诱导突变 原因外因外界环境条件___物__理___因素 ___化__学___因素 ___生__物___因素
生物体内部因素:代谢产物的积累 内因:基因中脱氧核苷酸___种__类___､数量､_排__列_顺__序__发生改变 特点:普遍性､___随__机___性､低频性､多害少利性､__不__定__向__性 时期:DNA分子复制过程中
有细胞结构的生物包括真核生物和原核生物,原核生物不进 行有性生殖,不能发生基因重组
基因重组是基因的重新组合,不会改变基因的结构;基因突变 是碱基对的增添､缺失､替换,所以能够导致基因结构的改 变
基因重组发生在减数第一次分裂期间,减数第一次分裂的结 果是初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞
在减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉 互换属于基因重组,如果非同源染色体交换则属于染色体 的结构变异
例析1自然界中,一种生物某一基因及其突变基因决定的蛋白 质的部分氨基酸序列如下:( ) 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨 酸 突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨 酸 突变基因2 精氨酸 亮氨酸亮 氨酸苏 氨酸脯 氨酸 突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙 氨酸
影响范围
对氨基酸的影响
碱基对 ①改变小只改变1个氨基酸或不改变
②增添大插入前位置不影响,影响插入后的序列
③缺失大缺失前位置不影响,影响缺失后的序列
2.基因突变发生的过程及时间
基因突变发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中,即
DNA 突变 DNA｡
特别提醒:以RNA为遗传物质的生物,其RNA上核糖核苷酸序
特别提醒:①基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基 因的结构,进而产生新基因｡ ②基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变,在光学显 微镜下观察不到｡
7.基因突变产生的结果 (1)多数基因突变并不引起生物性状的改变｡ ①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变, 也就是不引起性状变异; ②由于多种密码子决定同一种氨基酸,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隐性基因的功能突变在杂合状 态下也不会引起性状的改变｡ (2)少数基因突变可引起生物性状的改变,如人的镰刀型细胞 贫血症｡
4.基因突变与生物生殖的对应关系 无性生殖中有丝分裂过程能发生基因突变,有性生殖中的减 数分裂过程能发生基因突变,因而在无性生殖和有性生殖过 程中都存在由基因突变而发生的变异｡
5.基因突变的原因
6类型 显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状｡ 隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性 状即可稳定遗传｡
8.多害性 现存的生物都是经过长期的进化过程,被自然环境选择下来 的,这些生物的所有形态､结构和生理特性都是与现有的环境 相适应的,对生物的生存是有利的｡基因突变是在生物具有这 些优良性状的基础上发生变异,所以这些变异一般都是不适 应现有的环境,即一般都是有害的｡但当环境发生变化时,有些 突变产生的变异能使生物适应变化的环境,这些基因突变是 有益的｡
解析:从图中看出基因2､3只有一个氨基酸发生改变｡推出是 由于碱基对的改变;而基因1的变化使一系列的氨基酸均发生 改变,考虑就是碱基对的增添或缺失,使增添或缺失部位后面 的碱基序列都发生改变｡
答案:B
考点2基因重组的时间､类型､结果､意义
1.基因重组发生的时期是有性生殖的减数第一次分裂过程中 ｡ 2.基因重组的类型 (1)减Ⅰ后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而重 组｡ (2)四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换｡ 图示如下:
①实验步骤: a.在这株变异的高茎玉米雌花､雄花成熟之前,分别用纸袋将 雌穗､雄穗套住,防止异株之间传粉｡ b.雌花､雄花成熟后,人工授粉,使其自交｡ c.雌穗上种子成熟后,收藏保管,第二年播种观察｡ ②实验预期及相关结论: a.子__代__玉__米__苗_有__高__茎__植__株__,说__明__生_长__素__类__似__物_引__起__的__变_ 异能够 __遗__传___________________________________________
列发生变化,也引起基因突变,且RNA为单链结构,在传递过程
中更易发生突变｡
3.基因突变“随机性”的剖析 (1)时间上的随机:它们可发生于生物个体发育的任何时期,甚 至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如老年人易得皮肤癌 等｡ (2)部位上的随机:基因突变既可发生于体细胞中,也可发生于 生殖细胞中,若为前者,一般不传递给后代,若为后者,则可产生 基因突变的生殖细胞,进而通过生殖传给子代｡
答案:A
互动探究1-1:下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所 控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密 码子)( )
A.第6位的C被替换为T B.第9位与第10位之间插入1个T C.第100､101､102位被替换为TTT D.第103至105位被替换为1个T
解析:基因突变是指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｡仅由替换引起的突变可能因密码 子的多样性,使该基因控制的性状不发生改变;碱基的增添或 缺失,改变了原有碱基的排列,则可能引起基因控制的性状发 生改变｡
b.对上述预期结果的解释: _适_宜__浓__度__的__生_长__素__类__似__物_能__促__进__细__胞_的__伸__长__､_生__长_,_但__不__能改 _变_细__胞__的__遗__传_物__质__(_其_他__正__确__答__案_也__可__)_______｡
缬氨酸
苯丙氨酸
谷氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因改变是( ) A.突变基因1和3为一个碱基对的替换,突变基因2为一个碱基 的增减 B.突变基因2和3为一个碱基对的替换,突变基因1为一个碱基 的增减 C.突变基因2为一个碱基对的替换,突变基因1和3为一个碱基 的增减 D.突变基因3为一个碱基对的替换,突变基因1和2为一个碱基 的增减
途径:有性生殖 意义形成_生__物__多_样__性的重要原因之一 为_生__物__变__异_提供了极其丰富的来源,对生物进化具有重要意
义
解读高考第二关:考点关
考点1基因突变
1.基因突变的概念及理解
(1)概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添､缺失或改变,而