高考生物复习第七单元生物的变异育种和进化7.1基因突变与基因重组全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特.pptx

第,*,页,返回导航,生物,考点研析,课堂归纳,随堂演练,课时规范训练,第1页,第2页,第,1,讲基因突变与基因重组,第3页,考纲要求,全国课标卷五年考频统计,高考预期,1.基因重组及其意义,2.基因突变特征和原因,全国丙，T32,仍为轮考点,第4页,考点,1,基因突变,1,基因突变实例：镰刀型细胞贫血症,第5页,答案：,1.(1)DNA,复制转录翻译,a,(2),血红蛋白基因突变,第6页,2,基因突变概念,DNA,分子中发生碱基正确替换、增添和缺失,_,改变。,3,发生时间,主要发生在,_,。,4,类型：碱基正确,_,、缺失和,_,。,答案：,2,基因结构,3,有丝分裂间期或减数第一次分裂前间期,4,增添替换,第7页,5,诱发基因突变原因以下，请尝试连线。,物理原因,a,亚硝酸、碱基类似物等,化学原因,b,一些病毒遗传物质,生物原因,c,紫外线、,X,射线及其它辐射,答案：,5,c,a,b,第8页,6,下面图示表达了基因突变一个特点为,_,；基因突变其它特点为,_,、,_,、,_,和,_,。,答案：,6,不定向性普遍性随机性低频性多害少利性,第9页,7,意义,(1)_,产生路径。,(2),生物变异,_,。,(3),生物进化,_,。,答案：,7,(1),新基因,(2),根本起源,(3),原始材料,第10页,判断正误,1,经,X,射线照射紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株。,X,射线不但可引发基因突变，也会引发染色体变异。,(,),2,用射线照射大豆使其基因结构发生改变，可取得种子性状发生变异大豆。,(,),第11页,3,在白花豌豆品种栽培园中，偶然发觉了一株开红花豌豆植株，推测该红花表现型出现是花色基因突变结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因,DNA,序列。,(,),4,用紫外线照射青霉菌，使其,DNA,发生改变，经过筛选取得青霉素高产菌株。,(,),5,单基因突变能够造成遗传病。,(,),第12页,热图思索,观察下面图示，判断基因结构改变三种类型，完善下列图内容。,第13页,(1),分别表示引发基因突变什么原因？,(2),分别表示什么类型基因突变？,(3),从两个关系分析基因突变未引发生物性状改变原因。,从密码子与氨基酸对应关系分析：,_,_,。,从基因型与表现型关系分析：,_,_,。,提醒,(1),物理、生物、化学。,(2),增添、替换、缺失。,(3),密码子含有简并性，有可能翻译出相同氨基酸,由纯合子显性基因突变成杂合子中隐性基因,第14页,题型一基因突变与生物性状关系,基因突变与生物性状关系,1,基因突变可改变生物性状,4,大原因,(1),基因突变可能引发肽链不能合成；,(2),肽链延长,(,终止密码子推后出现,),；,(3),肽链缩短,(,终止密码子提前出现,),；,(4),肽链中氨基酸种类改变。,以上改变会引发蛋白质结构和功效改变，进而引发生物性状改变。,第15页,2,基因突变未引发生物性状改变原因,(1),突变部位：基因突变发生在基因非编码区。,(2),密码子简并性：若基因突变发生后，引发了,mRNA,上密码子改变，但因为一个氨基酸可对应多个密码子，若新产生密码子与原密码子对应是同一个氨基酸，此时突变基因控制性状不改变。,(3),隐性突变：若基因突变为隐性突变，如,AA,中其中一个,A,a,，此时性状也不改变。,第16页,例,皱粒豌豆淀粉分支酶基因中，因插入了一段外来,DNA,序列造成该酶不能合成，从而引发种子细胞内淀粉含量降低，游离蔗糖含量升高，这么豌豆虽皱但味道更甜。以下相关分析错误是,(,),A,基因可经过控制酶合成间接控制生物性状,B,该实例表达了基因性状之间一一对应关系,C,该变异发生有可能会造成翻译过程提前终止,D,该变异造成基因结构改变，属于基因突变,第17页,解析,从该实例可知，豌豆淀粉分支酶基因既能控制种子形状,(,如皱粒,),，也能控制种子甜味，故基因与性状之间关系不是一一对应关系，,B,错误。,答案,B,第18页,1,基因突变对蛋白质结构影响,碱基对,影响范围,对氨基酸影响,替换,小,只改变,1,个氨基酸或不改变,增添,大,不影响插入位置前序列，而影响插入位置后序列,缺失,大,不影响缺失位置前序列，而影响缺失位置后序列,第19页,2,基因突变对子代性状影响,(1),基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可经过无性生殖传给后代，但不会经过有性生殖传给后代。,(2),基因突变发生在精子或卵细胞形成减数分裂过程中，突变可经过有性生殖传给后代。,第20页,题组精练,1,(,安徽安庆期末,),下列图为人体某基因部分碱基序列及其编码蛋白质氨基酸序列示意图。已知该基因发生一个突变，造成正常蛋白质中第,100,位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生改变是,(,),第21页,A,处插入碱基对,GC,B,处碱基对,AT,替换为,GC,C,处缺失碱基对,AT,D,处碱基对,GC,替换为,AT,第22页,解析：,选,B,。因甘氨酸密码子是,GGG,，赖氨酸密码子是,AAA,、,AAG,，谷氨酰胺密码子是,CAG,、,CAA,，结合该基因部分碱基序列及其编码蛋白质部分氨基酸序列，能够判断基因中下方那条链是转录模板链。因为该氨基酸序列中只有一个氨基酸改变，而其余氨基酸次序没有改变，所以这是发生了基因中碱基正确替换。若,处插入碱基对,GC,，,mRNA,碱基序列为,GGG/GAA/GCA/G,，对应蛋白质中氨基酸序列为,甘氨酸,(99),谷氨酸,(100),丙氨酸,(101),，,A,错误；若,第23页,处碱基对,AT,替换为,GC,，,mRNA,碱基序列为,GGG/GAG/CAG,，对应蛋白质中氨基酸序列为,甘氨酸,(99),谷氨酸,(100),谷氨酰胺,(101),，,B,正确；若,处缺失碱基对,AT,，,mRNA,碱基序列为,GGG/AGC/AG,，对应蛋白质中氨基酸序列为,甘氨酸,(99),丝氨酸,(100),，,C,错误；若,处碱基对,GC,替换为,AT,，,mRNA,碱基序列为,GGG/AAA/CAG/,，对应蛋白质中氨基酸序列为,甘氨酸,(99),赖氨酸,(100),谷氨酰胺,(101),，,D,错误。,第24页,2,(,江西南昌一模,),以下关于基因突变叙述，正确是,(,),A,DNA,分子中发生碱基正确替换都会引发基因突变,B,在没有外界不良原因影响下，生物不会发生基因突变,C,基因突变随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因,D,基因突变能产生自然界中原本不存在基因，是变异根本起源,第25页,解析：,选,D,。基因突变是碱基正确替换、增添和缺失而引发基因结构改变，但只有,DNA,分子上含有遗传效应片段才是基因；基因突变可自发产生；随机性表现为基因突变可发生在生物个体发育任何时期，能够发生在细胞内不一样,DNA,分子上，能够发生在同一,DNA,分子不一样部位等，而一个基因能够向不一样方向发生突变，产生一个以上等位基因，这称之为不定向性。,第26页,题型二相关变异及突变类型、基因突变位置,判断,1,两种变异类型判断,(1),可遗传变异与不可遗传变异判断方法,第27页,第28页,判定方法,a,选取突变体与其它已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。,b,让突变体自交，观察子代有没有性状分离而判断。,2,突变基因详细位置判断,(1),利用野生型个体与缺失不一样基因突变体比较，依据有没有特定酶活性判断编码该酶基因对应位置。,(2),将一缺失未知基因片段突变株与已知缺失不一样基因片段突变株分别培养，依据是否转化为野生型个体判断未知个体缺失基因对应位置。,第29页,例,将果蝇进行诱变处理后，其染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个试验检测上述三种情况。,检测,X,染色体上突变情况：试验时，将经诱变处理红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇筛选交配,(B,表示红眼基因,),，得,F,1,，使,F,1,单对筛选交配，分别喂养，观察,F,2,分离情况。,第30页,预期结果和结论：,(1),若,F,2,中表现型为,3,1,，且雄性中有隐性突变体，则说明,_,。,(2),若,F,2,中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，则说明,_,。,(3),若,F,2,中,：,2,1,，则说明,_,。,第31页,解析,图解中给出了,F,2,四种基因型，若,X,染色体上发生隐性突变，则,F,2,中表现型为,3,1,，且雄性中有隐性突变体；若,X,染色体上没发生突变，则,F,2,中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体；若,X,染色体上发生隐性致死突变，则,F,2,中,：,2,1,。,答案,(1),发生了隐性突变,(2),没有发生突变,(3),发生了隐性致死突变,第32页,基因突变类问题解题方法,1,确定突变形式：若只是一个氨基酸发生改变，则普通为碱基正确替换；若氨基酸序列发生大改变，则普通为碱基正确增添或缺失。,2,确定替换碱基对：普通依据突变前后转录成,mRNA,碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应基因中碱基就为替换碱基。,第33页,题组精练,1,(,湖北荆州中学第一次月考,),一只突变型雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生,F,1,中野生型与突变型之比为,2,1,，且雌雄个体之比也为,2,1,，这个结果从遗传学角度可作出合了解释是,(,),第34页,A,该突变为,X,染色体显性突变，且含该突变基因雌雄配子致死,B,该突变为,X,染色体显性突变，且含该突变基因雄性个体致死,C,该突变为,X,染色体隐性突变，且含该突变基因雄性个体致死,D,X,染色体片段发生缺失可造成突变型，且缺失会造成雌配子致死,第35页,解析：,选,B,。突变型雌果蝇后代中雄性有,1/2,死亡，说明该雌性果蝇为杂合子，该突变可能为,X,染色体显性突变，若含突变基因雌配子致死，则子代中会出现一个表现型，且不会引发雌雄个体数量差异；假如该突变为,X,染色体显性突变，且含该突变基因雄性个体致死，相关基因用,D,、,d,表示，则子代为,1X,D,X,d,(,突变型,),1X,d,X,d,(,野生型,),1X,D,Y(,死亡,),1X,d,Y(,野生型,),，,B,项符合题意。若,X,染色体片段发生缺失可造成突变型，且缺失会造成雌配子致死，则子代中会出现一个表现型，且不会引发雌雄个体数量差异。,第36页,2,(,山东德州上学期期中,),研究发觉某野生型二倍体植株,3,号染色体上有一个基因发生突变，且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。,(1),据此判断该突变为,_(,显性,/,隐性,),突变。,(2),若正常基因与突变基因编码蛋白质分别表示为,、,，其氨基酸序列以下列图所表示：,第37页,据图推测，产生,原因是基因中发生了,_,，深入研究发觉，,相对分子质量显著大于,I,，出现此现象原因可能是,_,。,第38页,解析：,(1),题干中指出突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，由此判断该突变为隐性突变，突变个体为隐性纯合子。,(2),分析突变基因编码蛋白质,可知，从突变位点之后氨基酸种类全部改变，这说明基因中发生了碱基正确增添或缺失，若,mRNA,上终止密码子位置后移，则会造成翻译终止延后，使合成蛋白质相对分子质量增大。,答案：,(1),隐性,(2),碱基正确增添或缺失终止密码子位置后移，造成翻译,(,或蛋白质合成,),终止延后,第39页,考点,2,基因重组,1,概念,答案：,1.,有性生殖真核控制不一样性状,第40页,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_自由组合,交叉交换型,减,前期,同源染色体上等位基因随非姐妹染色单体交换而交换,答案：,2,非等位基因,第41页,3,结果,产生新,_,，造成,_,出现。,4,应用,_,育种。,5,意义,(1),是,_,起源之一。,(2),为,_,提供材料。,(3),是形成,_,主要原因之一。,答案：,3,基因型重组性状,4,杂交,5,(1),生物变异,(2),生物进化,(3),生物多样性,第42页,判断正误,1,抗虫小麦与矮秆小麦杂交，经过基因重组取得抗虫矮秆小麦。,(,),2,下列图甲为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生了基因重组。,(,),甲,乙,第43页,3,如上图乙所表示变异为基因重组。,(,),提醒：,此变异应为染色体结构变异。,4,纯合体自交因基因重组造成子代性状分离。,(,),提醒：,纯合体自交子代不发生性状分离。,第44页,热图思索,基因重组类型解读,类型,类型,1,类型,2,类型,3,图像示意,(1),上述,1,3,依次代表哪类基因重组类型？,(2),请指出三类基因重组类型发生于何时期。,第45页,答案：,(1),类型,1,交叉交换型类型,2,自由组合型类型,3,基因工程。,(2),类型,1,减,前期、类型,2,减,后期、类型,3,基因工程操作成功即可实现外源基因与受体细胞基因重组。,第46页,题型一基因重组了解,1,(,黑龙江哈尔滨六中月考,),以下各项属于基因重组是,(,),A,基因型为,Aa,个体自交，后代发生性状分离,B,雌、雄配子随机结合，产生不一样类型子代个体,C,YyRr,个体自交后代出现不一样于亲本新类型,D,同卵双生姐妹间性状出现差异,第47页,解析：,选,C,。一对等位基因无法发生基因重组，,A,错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，,B,错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不一样性状基因重新组合，,C,正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异由环境引发，,D,错误。,第48页,2,(,河北衡水中学期中,),某动物初级卵母细胞中，由一个着丝点相连两条染色单体所携带基因不完全相同，其原因一定不是,(,),A,发生基因突变,B,发生过交叉交换,C,染色体结构变异,D,发生了自由组合,解析：,选,D,。两条姐妹染色单体所携带基因不完全相同原因有三种可能：间期发生了基因突变、四分体时期发生过交叉交换或发生过染色体结构变异。自由组合只发生在非同源染色体间，,D,符合题意。,第49页,三种基因重组类型比较,基因重组类型,发生时间,发生重组原因,特点,非同源染色体上非等位基因间重组,减,后期,同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，造成非同源染色体上非等位基因间重组(见下列图1),只产生新基因型，并未产生新基因无新蛋白质无新性状(新性状不一样于新性状组合),第50页,同源染色体上非等位基因重组,减,四分体时期,同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉交换，造成基因重组(见下列图2),发生于真核生物、有性生殖核遗传中(DNA重组技术除外),第51页,基因工程,(DNA,重组技术,),重组质粒导入受体细胞,目标基因经运载体导入受体细胞，造成受体细胞中基因发生重组,两个亲本杂合性越高,遗传物质相差越大,基因重组类型越多,后代变异越多,第52页,第53页,题型二基因突变与基因重组辨析,1,“,表格法,”,对比基因突变与基因重组,项目,基因突变,基因重组,发生时期,主要发生在有丝分裂间期减分裂前间期,减,分裂后期,减,分裂前期,产生原因,物理、化学、生物原因,碱基正确增添、缺失、替换,基因结构改变,交叉交换、自由组合,基因重新组合,第54页,应用,诱变育种,杂交育种,联络,都使生物产生可遗传变异,在长久进化过程中，经过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合新基因，基因突变是基因重组基础,二者均产生新基因型，可能产生新表现型,第55页,2,姐妹染色单体上等位基因起源判断,(1),依据细胞分裂方式,第56页,假如是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不一样，则为基因突变结果，如图甲。,假如是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不一样，可能发生了基因突变或交叉交换，如图乙。,(2),依据变异前体细胞基因型,假如亲代基因型为,AA,或,aa,，则引发姐妹染色单体上,A,与,a,不一样原因是基因突变。,假如亲代基因型为,Aa,，则引发姐妹染色单体上,A,与,a,不一样原因是基因突变或交叉交换。,第57页,例如图为雌性果蝇体内部分染色体行为及细胞分裂图像，其中能够表达基因重组是,(,),A,B,C,D,第58页,解析,图,表示四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体之间发生了交叉交换，能够实现基因重组；图,表示染色体结构变异中染色体易位；图,表示有丝分裂后期，着丝点分裂造成两套相同染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组；图,表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，造成非同源染色体上非等位基因自由组合，即基因重组。,答案,B,第59页,“,三看法,”,判断基因突变与基因重组,1,一看亲子代基因型,(1),假如亲代基因型为,BB,或,bb,，则引发姐妹染色单体,B,与,b,不一样原因是基因突变。,(2),假如亲代基因型为,Bb,，则引发姐妹染色单体,B,与,b,不一样原因是基因突变或交叉交换。,第60页,2,二看细胞分裂方式,(1),假如是有丝分裂中染色单体上基因不一样，则为基因突变结果。,(2),假如是减数分裂过程中染色单体上基因不一样，可能发生了基因突变或交叉交换。,第61页,3,三看细胞分裂图,第62页,(1),假如是有丝分裂后期图像，两条子染色体上两基因不一样，则为基因突变结果，如图甲。,(2),假如是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体,(,同白或同黑,),上两基因不一样，则为基因突变结果，如图乙。,(3),假如是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体,(,颜色不一致,),上两基因不一样，则为交叉交换,(,基因重组,),结果，如图丙。,第63页,题组精练,1,某植株一条染色体发生缺失突变，取得该缺失染色体花粉不育，缺失染色体上含有红色显性基因,B,，正常染色体上含有白色隐性基因,b(,见图,),。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。以下解释最合理是,(,),第64页,A,减数分裂时染色单体,1,或,2,上基因,b,突变为,B,B,减数第二次分裂时姐妹染色单体,3,与,4,自由分离,C,减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合,D,减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉交换,第65页,解析：,选,D,。因为,“,缺失染色体花粉不育,”,，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体,1,或,2,上基因,b,突变为,B,，但这种可能性很小，故,A,项不是最合理；减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体,3,与,4,分离，因为其缺失突变，产生花粉也不育，因而,B,项不合理；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而,C,项也不合理；最可能原因是减数第一次分裂四分体时期，因为四分体中非姐妹染色单体之间发生了交叉交换，基因,B,转移到染色单体,1,或,2,上，,D,项最合理。,第66页,2,以下图示过程存在基因重组是,(,),第67页,解析：,选,A,。基因重组指有性生殖产生配子时候，控制不一样性状基因重新组合产生不一样配子过程。,A,图为发生基因重组，,B,图为配子随机结合,(,受精作用,),，,C,图为减数第二次分裂过程，基因重组只发生在减数第一次分裂过程中，,D,为一对等位基因，不存在重组。,第68页,课堂归纳,第69页,填充：,普遍性,随机性,低频性,不定向性,根本起源,新基因,原始材料,自由组合,交叉交换,第70页,易错清零,易错点,1,误认为基因突变就是,“,DNA,中碱基正确增添、缺失、改变,”,提醒,基因突变,DNA,中碱基正确增添、缺失、改变,(1),基因是有遗传效应,DNA,片段，不含有遗传效应,DNA,片段也可发生碱基正确改变。,(2),有些病毒,(,如,SARS,病毒,),遗传物质是,RNA,，,RNA,中碱基增添、缺失、改变引发病毒性状变异，广义上也称基因突变。,第71页,易错点,2,误认为基因突变只发生在分裂间期,提醒,引发基因突变原因分为外部原因和内部原因。外部原因对,DNA,损伤不但发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部原因还可直接损伤,DNA,分子或改变碱基序列，并不是经过,DNA,复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。,第72页,易错点,3,将基因突变结果,“,产生新基因,”,与,“,产生等位基因,”,混同,提醒,不一样生物基因组组成不一样，病毒和原核细胞基因组结构简单，基因数目少，而且普通是单个存在，不存在等位基因。所以，真核生物基因突变可产生它等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生是一个新基因。,第73页,易错点,4,误认为基因突变会使得基因,“,位置,”,或,“,数目,”,发生改变或错将基因中,“,碱基对,”,缺失视作,“,基因,”,缺失,提醒,基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置，也未改变基因数量,基因中碱基对缺失，只是成为了新基因，即基因犹在，并非,“,基因缺失,”,。,第74页,易错点,5,混同基因突变与基因重组发生条件、适用范围与发生概率,提醒,以下表所表示,基因突变,基因重组,条件,外界条件剧变和内部原因相互作用,有性生殖过程中减数分裂,适用范围,全部生物均可发生(包含病毒)，含有普遍性,真核生物有性生殖核基因遗传(通常也适适用于基因工程),发生概率,很小(常有“罕见”“稀有”“偶然”等说法),非常大,(,正常发生,),第75页,易错点,6,混同基因重组与基因突变意义,“,说词,”,提醒,关注基因突变和基因重组常考,“,说词,”,比较项目,基因突变,基因重组,生物变异,生物变异“根本”起源,生物变异“主要”起源,生物进化,为生物进化提供原始材料,为生物进化提供“丰富”材料,生物多样性,形成生物多样性“根本”原因,形成生物多样性“主要”原因之一,第76页,