2019届北京专用高考生物一轮复习第6单元变异与进化第18讲基因突变与基因重组讲义.ppt

,总纲目录,教材研读,考点突破,核心构建,栏目索引,第18讲基因突变与基因重组,突破,1,基因突变,突破,2,基因重组,总纲目录,一、基因突变,1.基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症,(1)图示中a、b、c过程分别代表,DNA复制,、,转录,和,翻译,。突变主要发生在,a,(填字母)过程中。,(2)患者贫血的直接原因是,血红蛋白,异常,根本原因是发生了,基因突变,碱基对由,突变成,。,2.基因突变的概念,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,基因结构,的改变。,3.发生时间:主要发生在,有丝分裂间期或减分裂前的间期,。,4.诱发基因突变的因素(连线),CAB,5.基因突变的特点(连线),AfBb、c、dCaDeEg,6.基因突变的结果:产生了,等位基因,。,二、基因重组,2.类型,类型,发生时期,实质,自由组合型,减后,期,非同源染色体上的,非等位基因,自由组合,交叉互换型,减前,期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉而交换,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,提供材料。,(3)是形成,生物多样性,的重要原因之一。,名师点拨,(1)受精过程中未进行基因重组。,(2)亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。,(3)基因重组只能产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性,状。,1.基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变。,(),2.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型。,(,),3.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异。,(),4.二倍体植物染色体上的基因B,2,是由其等位基因B,1,突变而来的,基因B,1,和B,2,可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中。,(,),5.原核生物和真核生物都能发生基因突变。,(),6.积聚在甲状腺细胞内的,131,I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突,变并遗传给下一代。,(,),8.为了确定在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现的一株红花豌豆是否是,基因突变的结果,可以检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的,DNA序列。,(),7.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因突变。(),10.减数第二次分裂时,非姐妹染色单体之间自由组合。,(,),9.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。,(,),12.基因重组导致Aa自交后代发生性状分离。,(,),11.有丝分裂和减数分裂过程中非同源染色体之间均可发生自由组合,导致基因重组。,(,),突破1基因突变,1.基因突变与生物变异、进化的关系,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)基因突变一定会导致基因结构的改变,但不一定会导致生物性,状的改变,原因:,突变可能发生在不能转录出mRNA的区域。,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。,碱基对,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,基因突变为隐性突变,如AAAa。,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。,发生基因突变的基因没有被选择性表达,也不会引起性状的改变。,易混辨析,(1)以RNA为遗传物质的生物,其RNA上核糖核苷酸序列发,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。,(2)基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构。,(3)基因突变是染色体上某一位点的基因(分子水平)发生改变,在光学显,微镜下观察不到。,1.可遗传变异与不可遗传变异的判断方法,(1)自交或杂交获得子代,子代自交或子代之间杂交,用这种方法确定变,异的原因。如果子代自交或杂交的后代出现变异性状,则变异性状是由,遗传物质变化引起的,反之,变异性状仅是由环境引起的,遗传物质没有,改变。,(2)将变异个体和正常个体培养在相同的环境条件下,两者没有出现明,显差异,则原来的变异性状是由环境引起的。,2.基因突变类型的判定,(1)类型,(2)判定方法:,考向1以基础判断的形式,考查基因突变的特点和原因,1.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,B,答案B,基因突变具有不定向性,A项正确;物理因素如X射线等可提,高突变率,B项错误;基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突,变,C项、D项正确。,2.(2017北京顺义期末)下列关于基因突变的叙述,正确的是,(),A.基因突变在自然发生时是不定向的,但人工诱发时是定向的,B.基因突变一定能改变生物的基因型,但不一定能改变表现型,C.基因突变只发生在减数分裂时,而不会发生于有丝分裂时,D.基因突变指的是基因的种类、数目和排列顺序发生了改变,B,答案B,基因突变都是不定向的,人工诱发只是显著提高了基因突变,的频率,A错误;一般在分裂间期,DNA复制时结构不稳定,易发生基因突,变,减数分裂和有丝分裂间期均可能发生基因突变,C错误;基因突变指,的是基因中碱基对的增添、缺失或替换,D错误。,考向2以生产实例为背景,考查基因突变的应用,3.(2018北京海淀期末)瑞特综合征是由X染色体上的,MECP,2基因突变,导致的遗传病,患者神经系统异常,运动控制能力丧失。研究表明,MECP,2基因突变的小鼠神经细胞中与运动有关的基因信息是正常的,但无法正常表达,突变小鼠表现为活动能力极弱。当研究者开启了突变,小鼠体内,MECP,2基因的表达后,小鼠的活动能力迅速恢复正常。下列,与之相关的叙述中,不正确,的是,(),A.,MECP,2基因的表达产物能够调节其他基因的表达,B.瑞特综合征患者的基因改变属于可遗传变异,C.,MECP,2基因突变小鼠的神经发育不良导致其运动能力减弱,D.瑞特综合征患者的肝脏细胞中也存在,MECP,2突变基因,C,答案C,由题干可知,小鼠的,MECP,2基因突变后,与运动有关的基因,无法正常表达,由此可推测,MECP,2基因的表达产物能够调节与运动有,关的基因的表达,A正确;只要遗传物质发生改变就是可遗传变异,所以,瑞特综合征患者的基因改变属于可遗传变异,B正确;由题干“患者神经,系统异常,运动控制能力丧失”,仅可推测出,MECP,2基因突变导致小鼠,的神经系统异常,使其运动能力减弱,但不能确定是系统控制出现问题,还是神经发育出现问题,C错误;瑞特综合征患者肝脏细胞中也存在,MECP,2基因,D正确。,4.经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下,列叙述错误的是,(),A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存,B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异,C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变,D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异,A,答案A,白花植株的出现是X射线诱变的结果,而不是豌豆植株对环,境主动适应的结果,A错误;X射线诱变引起的突变可能是基因突变,也可,能是染色体变异,B正确;通过杂交实验,根据后代是否出现白花及白花,的比例可以确定是显性突变还是隐性突变,C正确;白花植株自交,若后,代中出现白花则为可遗传变异,若无白花出现则为不可遗传变异,D正,确。,突破2基因重组,1.基因重组的类型,2.基因突变与基因重组的比较,3.关注基因突变和基因重组的意义,比较项目,基因突变,基因重组,生物变异,生物变异的“根本”来源,生物变异的“重要”来源,生物进化,为生物进化提供原始材料,为生物进化提供“丰富”的材料,生物,多样性,形成生物多样性的“根本”原因,形成生物多样性的“重要”原因之一,1.一看亲子代基因型,(1)如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是,基因突变。,(2)如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因,突变或交叉互换。,一、“三看法”判断基因突变与基因重组,2.二看细胞分裂方式,(1)如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结,果。,(2)如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因,突变或交叉互换。,3.三看细胞分裂图像,(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。,二、“数量法”判断基因突变与基因重组,考向1以基础判断或相关图示的形式,考查基因重组,1.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复制需解开双螺旋,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,A,答案A,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,所以甲不能发生基因重组。图乙细胞处于分裂间,期,DNA复制时,容易发生基因突变。图丙细胞中同源染色体正在分开,是减数第一次分裂后期,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。,2.如图是某二倍体动物细胞分裂示意图,其中字母表示基因。据图判断,(),A.此细胞含有4个染色体组,8个DNA分子,B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd,C.此细胞发生的一定是显性突变,D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组,D,答案D,图示细胞有2个染色体组,8个DNA分子;细胞中正在发生同,源染色体的分离,非同源染色体上非等位基因的自由组合,即基因重组;,图中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因出现了D和d,其对应,的同源染色体上含有dd,表明D或d基因是由基因突变而产生的,但不能,确定是D突变成d,还是d突变成D,故可能发生的是隐性突变,也可能发生,的是显性突变。,考向2以基础判断的形式或以相关图示为信息载体,考查基因重组与基因突变相关辨析,3.(2017北京西城期末)转座子是一段可移动的DNA序列,这段DNA序列,可以从原位上单独复制或断裂下来,插入另一位点。转座子可在真核细,胞染色体内部和染色体间转移,在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之,间自行移动,有的转座子中含有抗生素抗性基因,可以很快地传播到其,他细菌细胞。下列推测错误的是,(),A.转座子可以独立进行DNA复制,B.转座子可造成染色体变异或基因重组,C.转座子可用于基因工程的研究,D.细菌的抗药性均来自自身的基因突变,D,答案D,根据题干中“转座子是一段可移动的DNA序列,这段DNA,序列可以从原位上单独复制或断裂下来”,说明转座子可以独立进行,DNA复制,A正确;根据题干中“转座子可在真核细胞染色体内部和染,色体间转移”,说明转座子可造成染色体变异或基因重组,B正确;根据,题干中“(转座子)在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动”,说明转座子可用于基因工程的研究,C正确;根据题干中“有的转座子中,含有抗生素抗性基因,可以很快地传播到其他细菌细胞”,说明细菌的,抗药性不是都来自自身的基因突变,D错误。,4.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的改变,B.图中过程是交叉互换,发生在减数第二次分裂时期,C.图中的可分别表示为突变和基因重组,D.一定会造成生物性状的改变,A,答案A,交叉互换发生于减数第一次分裂前期,碱基对的增添、缺失,和替换未必会造成生物性状的改变,图中表示基因突变,不能直接用,“突变”表示。,核心构建,