《2014高考生物一轮复习（基础知识整理+重难点聚集）第5章 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014高考生物一轮复习（基础知识整理+重难点聚集）第5章 基因突变和基因重组课件 新人教版必修2（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、综合分析近几年各地高考理综试题生物部分，本章有以下高考命题规律。 1.命题内容：从命题的侧重点来看，本章重点考查基因突变、染色体变异的原理及其与细胞分裂、遗传规律等知识点的联系，并且结合分析典型的材料，加深原理的理解与应用。还考查人类遗传病的类型、概率的计算及调查、监测与预防，这部分内容常常与遗传变异相结合，有利于解决生产生活中的实际问题。同时应重视“低温诱导植物染色体数目的变化”实验，该实验原理与应用是近三年考查的重点内容。,2.命题形式：纵观近三年高考试题，本章知识的主要考查形式是选择题、简答题和实验题，但最主要的形式是选择题，有时结合图表题以考查知识掌握、理解能力及信息获取能力。广东近五
2、年高考均对本章进行了命题。 3.命题思路：从命题思路上分析，本章主要考查对相关概念的内涵、外延的理解应用及分析、解决问题的能力，关注一些易混知识点，如基因突变与染色体结构变异、交叉互换(基因重组)与易位等，特别是以育种和遗传病等为背景材料命制大型的综合题，可以较好地考查学生的综合分析能力及知识应用能力。,4.命题趋势：课标高考试题对本章的考查，常从基因重组的类型和基因突变的类型、特点及其对性状的影响等方面进行命题，或者结合细胞分裂、DNA复制等知识进行综合考查。,根据近几年高考命题特点和规律，本章的复习备考策略如 下。 1.知识方面： （1）基因突变和基因重组：通过列表形式比较基因突变和基因重
3、组的特征、原因、类型及其对性状的影响，还要结合简图进一步理解基因突变的概念，注意基因重组在杂交育种和基因治疗疾病方面的应用。,（2）染色体变异：通过简图的形式记忆基本概念，如染色体组、二倍体、多倍体和单倍体等，通过材料分析掌握多倍体和单倍体在育种上的应用，通过分析与设计实验理解“低温诱导植物染色体数目的变化实验”的原理与应用。 （3）人类遗传病：通过实例分析遗传病的类型与发病原因，掌握调查及监测方法，关于遗传系谱图的分析是复习的重点，联系变异、遗传规律、伴性遗传等知识，通过基因型的判断、概率的计算及实验设计等归纳解题方法，提高知识的应用能力。 2.能力方面：课标高考试题对本章的层级考查，集中在
4、理解能力、信息获取能力和综合应用能力等层次。,一、基因突变 1.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（注：这种变化在显微镜下是看不见的）。 2.实例：镰刀型细胞贫血症 （1）直接原因：血红蛋白分子上一个氨基酸被替换 （2）根本原因：血红蛋白基因中一个碱基对被替换。,3.发生的时间、原因、特点及意义 （1）时间：主要发生在有丝分裂间期 或减数第一次分裂间期。 （2）原因 物理因素：包括紫外线 、X射线 及其他辐射 等； 化学因素：包括各种能够与DNA分子发生作用而改变DNA分子结构和性质的物质，如亚硝酸 、碱基类似物 等； 生物因素：如某些病毒等。,（3）特
5、点 普遍性：在生物界普遍存在； 随机性：在个体发育的任何时期和任何细胞中； 低频性：突变的频率是很低的； 不定向性:可产生多个等位基因； 多害少利性：基因突变一般都是有害的，但是否有害取决于环境。 （4）意义 新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料。,二、基因重组 1.概念：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。 2.发生时间及类型 (1)自由组合型：在减数第一次分裂后期，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (2)交叉互换型：在减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而交换。 （3）基因工程：外源基因的导入。 3.
6、意义：能够产生多样化的基因组合的子代，是生物变异的重要来源之一，对生物进化具有重要意义。,基因突变的特点、原因及结果,1.基因突变的特点 （1）基因突变在生物界具有普遍性。如棉花的短果枝、水稻的矮秆和糯性、人的色盲、血友病、糖尿病、白化病等都是基因突变的结果。 （2）基因突变是随机发生的、不定向的，即具有随机性和不定向性，它可以发生在生物个体发育的任何时期和任何细胞中，同一DNA分子的不同部位。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，而且基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。,（3）在自然状态下，基因突变的频率是很低的，即具有低频性。 （4）基因突变一般都是有害的，即有害性
7、，但是否有害取决于环境。 2.基因突变的原因、结果 基因突变是基因在渗变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下：,a.基因突变的频率低，但由于一个个体基因包含大量的核苷酸，所以突变的核苷酸数目较多。 b.基因突变只改变基因的结构（Aa或aA），不改变染色体上基因数目。 c.以RNA为遗传物质的生物，RNA由于为单链，结构不稳定，更易发生基因突变。,基因突变是生物变异的根本来源，下列有关叙述错误的是 （ ） A.生物体内的基因突变属于可遗传变异 B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因数也很少 C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改变 D.基因突变的方向与环境没有明
8、确的因果关系,基因突变频率很低，但由于种群基因核苷酸数目较多，每代突变的基因数也较多。,B,基因突变对生物性状及后代的影响,1.基因突变与生物性状的关系 （1）基因突变不改变生物性状 由于密码子的简并性，某些基因突变，但对应的氨基酸可能不发生变化。 隐性突变在杂合子状态下，也不引起性状改变。 某些基因突变，对应蛋白质个别位置的氨基酸改变，但并不影响蛋白质功能，不影响性状。,若突变发生在内含子区域（即基因的非编码区），生物的性状也不改变。 （2）基因突变改变生物性状 少数基因突变可引起生物性状改变，如人类镰刀型细胞贫血症。,基因突变不一定会引起生物性状的改变。,自然界中，一种生物某一基因及其三种
9、突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下表所示：,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l和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l和3为一个碱基的增添,当基因分子结构中发生一个碱基替换时，其所决定的蛋白质的氨基酸数量将不变，种类可能有一个氨基酸改变，但也可能未引起氨基酸种类的改变。当基因分子结构中发生一个碱基的增添或缺失时，将会引起突变位置之后的密码子连锁反应式的一系列改变。从题目获取
10、的信息有：与正常基因相比，突变基因1所控制的氨基酸序列未变，突变基因2所控制的氨基酸序列仅一个发生变化，而突变基因3所控制的氨基酸序列从苯丙氨酸之后，连锁反应式的发生了一系列变化，故选项A所述符合题意。,A,基因重组的理解,1.列表分析：,2.图解分析：,（2010中山模拟）如图为某二倍体高等动物细胞示意图，其中A、B、C、D代表四条染色体，其上分别有基因R、r、M、m，请据图回答：,（1）四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间进行交叉互换，导致基因重组； （2）减数分裂后子细胞中含XX的原因有两种可能，一是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，二是减数第二次分裂后期着丝点分裂后的两条X染色体
11、移向同一极，前一种情况所产生的子细胞全部异常，后一种情况只在一个次级性母细胞中出现，所以异常的细胞占50%； （3）该动物体细胞有丝分裂后期染色体数目最多为8条，4个染色体组，体细胞的分裂为有丝分裂，Rrmm出现的原因是基因突变。,（1）同源染色体上的非姐妹染色单体 （2）减数第一次分裂后期同源染色体未分开 减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开 100% 50% （3）8 4 在有丝分裂的间期发生了基因突变,基因突变与基因重组的区别与联系,a.基因突变存在于所有生物中，基因重组仅存在于有性生殖的生物中。 b.基因突变是对某一基因而言的，基因重组是两对或两对以上的基因才会发生。,细胞的有丝分裂和
12、减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是 （ ） A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 B.非同源染色体自由组合，导致基因重组 C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异,有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。,B,一、染色体变异的类型 1 .染色体结构的变异
13、 （1）缺失；（2）重复；（3）易位：染色体的某一片段移接到另一条 非同源染色体 上；（4）倒位 ：染色体的某一段的位置颠倒了。 2.染色体数目的变异 （1）细胞内个别染色体的增加或减少。 （2）细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。,二、染色体变异的有关概念 1.染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。 2.二倍体：由受精卵发育而来的、体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。几乎包括全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。 3.多倍体 （1）概念：由受精卵发育而来，体细胞含三个或三个以上染色体组的个体。,（2）特点：茎秆
14、粗壮；叶片、果实和种子都比较大；糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加。 （3）人工诱导多倍体 方法：用秋水仙素 来处理萌发的种子或幼苗，还可以用低温处理人工诱导多倍体。 原理：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。,染色体结构变异,1.染色体结构变异类型比较,结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 2.染色体结构变异与基因突变的区别 染色体结构变异是指染色体上基因数目或者顺序的改变；基因突变是指基因结构的改变，包括碱基的替换、增添、缺失。 3.易位和交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间，是指一条染色体的某一片段移
15、接到另外一条非同源染色体上。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。,a.染色体变异属于细胞水平变异，可通过光学显微镜直接观察，但基因突变、基因重组不可以。 b.大多数染色体结构变异对生物体是有害的，有的甚至导致生物体死亡。,在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是 （ ）,甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 乙图中出现的这种变异属于染色体变异 甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验 A. B. C. D.,甲图中发生的是染色体中某一片段位置颠倒，属于染色体结构变异；乙图中属于在
16、着丝点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一极，使子细胞中染色体多了一条，属于染色体数目变异。染色体可以用显微镜观察到，因此选C。乙图只会出现在有丝分裂中，而甲图可能出现在减数分裂中，也可能出现在有丝分裂中。,C,染色体组与染色体组数目的判断,1.染色体组的判断 染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几点： （1）一个染色体组中不含有同源染色体； （2）一个染色体组中所含有的染色体形态、大小和功能各不相同； （3）一个染色体组含有控制一种生物性状的一整套遗传信息（即一整套基因，不能重复）。,2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 （1）根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几
