2019届高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种和进化 第21讲 基因突变和基因重组备考一体课件 苏教版

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1、第21讲基因突变和基因重组 第七单元生物的变异 育种和进化 考纲要求 1 基因重组及其意义 2 基因突变的特征和原因 3 转基因食品的安全 考点一基因突变 考点二基因重组和基因工程 矫正易错强记长句 重温高考演练模拟 内容索引 课时作业 基因突变 考点一 知识梳理 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 和 突变发生在 填字母 过程中 2 患者贫血的直接原因是异常 根本原因是发生了 碱基对由替换为 3 概念 DNA分子中发生 而引起的 的改变 DNA复制 转录 翻译 a 血红蛋白 基因突变 T A A T 碱基对的替换 增添或缺失 基因 结构 GAA GUA 2

2、 基因突变的原因 特点与意义 1 发生时期 主要发生在 2 诱发因素 连线 有丝分裂间期或减数第一次分裂间期 3 突变特点 性 所有生物均可发生基因突变 性 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 性 自然条件下 突变频率很低 性 一个基因可以向不同方向发生变异 从而产生一个以上的等位基因 4 突变的意义 产生的途径 生物变异的 生物进化的 普遍 随机 低频 不定向 新基因 根本来源 原始材料 1 基因突变通常发生在DNA RNA的过程中 2 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 3 有丝分裂前期不会发生基因突变 4 基因突变的随机性表现在一个基因可突

3、变成多个等位基因 5 在没有外界不良因素的影响下 生物不会发生基因突变 6 A基因可突变为a基因 a基因也可再突变为A基因 7 基因突变产生的新基因不一定传递给后代 8 诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向 据图分析基因突变机理 1 分别表示引起基因突变的什么因素 提示 提示物理 生物 化学 2 分别表示什么类型的基因突变 提示增添 替换 缺失 提示不一定 真核生物基因突变一般可产生它的等位基因 而病毒和原核细胞中不存在等位基因 其基因突变产生的是一个新基因 3 为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变 提示 提示细胞分裂的间期进行DNA复制 DNA复制时需要解旋成单链 单链DNA容易受到

4、内 外因素的影响而发生碱基的改变 4 基因突变都能遗传给有性生殖的后代吗 为什么 提示不一定 基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中时 可通过无性生殖传给后代 但不会通过有性生殖传给后代 基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中时 可通过有性生殖传给后代 5 基因突变一定产生等位基因吗 为什么 命题点一透过图像考查基因突变的原理和特点1 如图为人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基因发生了一种突变 导致1169位的赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 命题探究 A 处插入碱基对G CB 处碱基对A T替换为G CC 处缺失碱基对A TD 处碱基对G C

5、替换为A T 答案 解析 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糖核苷酸链为模板转录形成mRNA 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 处碱基对A T替换为G C A 图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B 结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C 图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的D 上述基因突变可传递给子代细胞 从而一定传给子代个体 2 经典易错题 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化 下列表述正确的是 答案 解析 解析等

6、位基因是指位于同源染色体的同一位置上 控制相对性状的基因 故图示中与结肠癌有关的基因不能称为等位基因 A项错误 由图可知 结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 B项正确 基因突变具有随机性和不定向性 C项错误 图示中的基因突变发生在体细胞中 不可能传给下一代个体 D项错误 命题点二变异类型的判断3 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的植株 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的变异 答案 解

7、析 解析白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变 不一定有利于生存 A项错误 X射线可引起基因突变和染色体变异 B项正确 应用杂交实验 通过观察其后代的表现型及比例 可以确定是显性突变还是隐性突变 C项正确 白花植株自交后代若有白花后代 可确定为可遗传变异 否则为不可遗传变异 D项正确 4 除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体 且敏感基因与抗性基因是1对等位基因 下列叙述正确的是A 突变体若为1条染色体的片段缺失所致 则该抗性基因一定为隐性基因B 突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致 则再经诱变可恢复为敏感型C 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D 抗性基因若

8、为敏感基因中的单个碱基对替换所致 则该抗性基因一定不能编码肽链 答案 解析 解析A项 突变体若为1条染色体的片段缺失所致 缺失后表现为抗性突变体 则可推测出除草剂敏感型的大豆是杂合子 缺失片段中含有显性基因 缺失后即表现了隐性基因控制的性状 B项 突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致 则会导致控制该性状的一对基因都丢失 经诱变后不可能使基因从无到有 C项 突变体若为基因突变所致 由于基因突变具有不定向性 所以经诱变仍可能恢复为敏感型 D项 抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致 若该碱基对不在基因的前端 对应起始密码 就能编码肽链 肽链的长短变化需要根据突变后对应的密码子是否为终

9、止密码子来判断 解析由于这只野生型雄鼠为纯合子 而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变 F1的雌 雄鼠中出现性状分离 所以该突变基因为显性基因 即该突变为显性突变 突变基因可能在常染色体上 也可能在X染色体上 命题点三突变基因位置的判断5 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变 使野生型 一般均为纯合子 变为突变型 让该雌鼠与野生型雄鼠杂交 F1的雌 雄鼠中均有野生型和突变型 由此可以推断 该雌鼠的突变为A 显性突变B 隐性突变C Y染色体上的基因突变D X染色体上的基因突变 答案 解析 6 果蝇的某个基因若发生突变 会出现纯合致死效应 胚胎致死 请分析下列说法错误的是A 如果是常染色体上的

10、隐性突变 与多对野生型果蝇杂交 后代不会出现突变型个体B 如果是常染色体上的显性突变 一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为2 1C 如果是X染色体上的隐性突变 为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变 可选野生型雌果蝇与之杂交 通过后代雌雄比来推测D 如果是X染色体上的隐性突变 为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变 可选野生型雄果蝇与之杂交 通过后代雌雄比来推测 答案 解析 解析如果是常染色体上的隐性突变 相应的基因用a表示 与多对野生型果蝇 AA 杂交 后代不会出现突变型个体 aa A项正确 如果是常染色体上的显性突变 相应的基因用A表示 一对突变型果蝇杂交 Aa Aa 后

11、代基因型及比例为AA 胚胎致死 Aa aa 1 2 1 因此后代性状分离比为2 1 B项正确 如果是X染色体上的隐性突变 相应的基因用a表示 为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变 若选野生型雌果蝇 XAXA 与之杂交 无论该雄果蝇是否发生基因突变 后代雌雄比均为1 1 因此不能通过后代雌雄比来推测 C项错误 如果是X染色体上的隐性突变 相应的基因用a表示 为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变 可选野生型雄果蝇 XAY 与之杂交 若该雌果蝇未发生基因突变 即XAXA XAY 则后代雌雄比为1 1 若该雌果蝇发生基因突变 即XAXa XAY 则后代雌雄比为2 1 因此可通过

12、后代雌雄比来推测 D项正确 基因重组和基因工程 考点二 1 基因重组 1 概念 基因重组是指生物体在进行的过程中 控制 的基因重新组合 2 类型 自由组合型 位于非同源染色体上的自由组合 交叉互换型 四分体的非姐妹染色单体的 人工重组型 技术 即基因工程 3 结果 产生 导致出现 知识梳理 有性生殖 不同性状 非等位基因 交叉互换 转基因 新的基因型 重组性状 4 意义 形成生物的重要原因之一 是的源泉 多样性 生物进化 2 基因工程及应用 1 一般过程 限制性核酸 内切酶 DNA 目的基因 2 应用 用于生产某些 按照人们的意愿改造生物 特殊蛋白质 定向地 基因突变与基因重组的比较 知识归纳

13、 1 受精过程中可进行基因重组 2 Aa自交 因基因重组导致子代发生性状分离 3 有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合 导致基因重组 4 下述生理过程中发生了基因重组 6 一对表现型正常的夫妇生下了一个既患白化又患色盲的儿子的原因最可能是基因重组 7 基因重组为生物进化提供了最根本的原材料 5 下面两图均表示发生了基因重组 提示图a细胞处于四分体时期 细胞中1 2号染色体因交叉互换发生了基因重组 如图a b为某二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像 请分析 提示 1 图a细胞处于什么时期 细胞中的1 2号染色体发生了什么变异 提示图b细胞处于减数第一次分裂后期 该细胞名称为

14、初级精母细胞 该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因自由组合 即基因重组 2 图b细胞处于什么时期 该细胞名称是什么 在该时期细胞中可发生哪种变异 提示 命题点一透过细胞图像辨析基因突变和基因重组1 下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像 根据图像判定每个细胞发生的变异类型 正确的是A 基因突变 基因突变 基因突变B 基因突变或基因重组 基因突变 基因重组C 基因突变 基因突变 基因突变或基因重组D 基因突变或基因重组 基因突变或基因重组 基因重组 命题探究 答案 解析 解析图中 分别处于有丝分裂的中期和后期 A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的 图中 的变异只能是

15、基因突变 处于减数第二次分裂的后期 A与a的不同可能来自于基因突变或减数第一次分裂前期的交叉互换 基因重组 所以本题答案为C 2 右图是某二倍体动物细胞的分裂示意图 其中字母表示基因 据图判断下列正确的是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AaBbCcDdC 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 答案 解析 解析图示细胞有2个染色体组 8个DNA分子 该细胞正在发生同源染色体的分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 即基因重组 题图中有一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因分别是D和d 其对应的同源染色体上的基因是d d 可推

16、知发生了基因突变 但不能确定是显性突变 还是隐性突变 此动物体细胞的基因型可能是AaBbCcDd或AaBbCcdd A 图甲所示细胞减数分裂时只能形成2种子细胞B 正常情况下 图乙所示的一个细胞经减数分裂能够产生4种子细胞C 若图甲所示个体自交 不考虑基因突变和交叉互换 所得F1的基因型有4种D 若图乙所示个体测交 后代基因型的比例是1 1 1 1 命题点二基因重组与减数分裂的综合辨析3 2018 济南一中月考 观察甲 乙图示 下列相关说法正确的是 答案 解析 解析若图甲所示细胞发生交叉互换 可形成4种子细胞 A项错误 图乙所示的一个细胞经减数分裂可产生1种或2种子细胞 B项错误 图甲所示个体自交 所得F1的基因型有bbCC BbCc BBcc C项错误 图乙个体经减数分裂形成bC bc BC Bc4种配子 与配子bc结合后 后代基因型的比例是1 1 1 1 D项正确 A 甲 乙两细胞均有2对同源染色体 2个染色体组B 甲 乙两细胞均处于减数第一次分裂后期C 甲细胞变异来自基因突变 乙细胞将出现染色体变异D 甲 乙细胞通过基因重组产生4种不同基因型的精细胞 4 下图是一个基因型为AaB