《生物2013年高考复习课件：必修2-第5章-第1节-基因突变和基因重组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物2013年高考复习课件：必修2-第5章-第1节-基因突变和基因重组（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章,基因突变及其他变异,第1节,基因突变和基因重组,一、基因突变,碱基对,排列顺序,随机,1对基因突变的理解,不定向,根本来源,2.实例镰刀型细胞贫血症 控制合成血红蛋白的 DNA 分子的碱基序列发生改变，即 DNA 分子上的一个碱基对发生改变，由 A/T 变成_，结 果血红蛋白多肽链中_被_代替，导致镰刀型,细胞贫血症。,T/A,谷氨酸,缬氨酸,1.基因突变为什么常发生在DNA 复制时？ 答案：此时的 DNA 解旋，不稳定。 2基因突变的利和害取决于什么？一定有害吗？ 答案：取决于生物生存的环境。不一定，有些基因突变无 利也无害。,二、基因重组 1概念：生物体在进行_生殖的过程中，控制不
2、同,性状的基因的重新组合。,有性,2类型,非同源染色体,(1)随着_的自由组合，非等位基因也自由,组合。,等位基因,(2) 随着同源染色体上的非姐妹染色单体的交换而使 _发生交换，导致染色单体上的重新组合。,(3)重组 DNA 技术。,生物变异,多样性,3意义：是_的来源之一，是形成生物_ 的重要原因，对生物的进化具有重要意义。 性状的改变一定是基因突变引起的吗？ 答案：不一定，还可能是基因重组或染色体变异。,考点,基因突变,1基因突变机制,2基因突变对肽链的影响 (1)碱基对的替换,由于基因中脱氧核苷酸数量并未改变，则控制合成的肽 链长度可能不会改变，但可导致 mRNA 中密码子发生变化，由
3、 于密码子的简并性，反映到肽链氨基酸种类上，可能发生变化， 也可能不发生变化。,替换时，有可能会使 mRNA 上的终止密码子提前，从而,使肽链变短。,(2)碱基对的增添和缺失,由于密码子的阅读是连续的，由突变部位开始所控制合成 的 mRNA 发生连锁改变，除可能导致肽链长度改变外，还会导 致肽链中氨基酸的序列改变。,3基因突变对性状的影响 (1)改变性状,原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功,能改变，改变生物性状。,实例：镰刀型细胞贫血症。,(2)不改变性状，有下列四种情况：,一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码子的简并性)， 当突变后的 DNA 转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时
4、，这 种突变不会引起生物性状的改变。,突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。 突变发生在非编码区或真核细胞基因编码区的内含子,中。,某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不,影响该蛋白质的功能。,4基因突变对子代的影响,(1)如果基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但,有些植物可以通过无性生殖传递给后代。,(2)如果基因突变发生在减数分裂过程中，可以通过配子传,递给后代。,(3)基因突变的频率比较：生殖细胞体细胞；分裂旺盛的,细胞停止分裂的细胞。,5基因突变与基因表达的联系,基因突变一般是可遗传的，但体细胞发生的基因突变一 般不能传递给后代，而发生在生殖细胞中的突变，可以通
5、过生 殖细胞传给后代。,基因突变能产生等位基因，是生物变异的根本来源，为,生物进化提供了最初的原始材料。,生殖细胞、分裂旺盛的细胞在分裂时对外界环境的变化,更加敏感，所以突变率比体细胞高。,秋水仙素作用于细胞分裂间期能诱发基因突变，作用于,分裂期则诱发染色体数目加倍。,无丝分裂、原核生物的二分裂、病毒遗传物质复制时均,可发生基因突变。,基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变其基因结构。,病毒和原核生物的变异方式只有基因突变。,基因突变的相关知识,【典例1】自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定 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
6、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 根据上述氨基酸序列确定这 3 种突变基因 DNA 分子的改,变是 (,),A突变基因 1 和 2 为一个碱基对的替换，突变基因 3 为,一个碱基对的增添,B突变基因 2 和 3 为一个碱基对的替换，突变基因 1 为,一个碱基对的增添,C突变基因 1 为一个碱基对的替换，突变基因 2 和 3 为,一个碱基对的缺失,D突变基因 2 为一个碱基对的替换，突变基因 1 和 3 为,一个碱基对的缺失,解题思路突变基因1 与正常基因所决定的氨基酸序列一 致，说明其为个别碱基的替换，但没
7、有引起信使RNA 上密码子 编码的氨基酸种类发生变化，这是由于密码子的简并性所引起 的；突变基因2 与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致， 只是苯丙氨酸变为亮氨酸，说明其也为个别碱基替换，使信使 RNA 上苯丙氨酸的密码子变成了亮氨酸的密码子；突变基因3 与正常基因所决定的氨基酸序列差别很大，只有精氨酸和苯丙 氨酸没变，说明该基因突变很可能是在控制苯丙氨酸的碱基之 后增添或缺失了个别碱基对，使信使RNA 上从苯丙氨酸以后的 密码子种类都发生了改变，从而导致其后氨基酸序列不同。,答案A,考点对应练,1有关基因突变的叙述，正确的是(,),C,A不同基因突变的概率是相同的 B基因突变的方向是由环境
8、决定的 C一个基因可以向多个方向突变 D基因突变对生物总是有害的 解析：基因突变的特点是不定向，可有多个方向的突变。,2(易错)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因,突变特点的说法正确的是(,),A,A无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B突变只能定向形成新的等位基因 C生物在个体发育的特定时期才可发生突变 D突变对生物的生存往往是有利的 解析：基因突变的特点是普遍性、不定向性、低频性、多 害少利性。,考点,基因重组,1基因重组,续表,2.基因重组和基因突变的比较,肺炎双球菌的转化及病毒遗传物质的整合也属于基因重,组。,基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质”和,“量”。,基因重
9、组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的,最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。,基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；在 减数分裂过程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中 实现的。,自然状态下，原核生物不发生基因重组。,基因重组的相关知识,【典例2】下列关于基因重组的说法不正确的是(,),A生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因 的重新组合属于基因重组 B减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单 体之间的局部交换，可导致基因重组 C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由 组合可导致基因重组 D一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不能,解题思路减数
10、分裂四分体时期，由于同源染色体的非姐 妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组；非同源染色体 上的非等位基因自由组合也可导致基因重组；减数分裂过程中 存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生 基因重组。,答案B,考点对应练 3(2011 年淄博模拟)依据基因重组的概念，下列过程中没,有发生基因重组的是(,),D,A,B,C,D.,解析：D 项是基因突变。,4(易错)(2011 年保定)生物体内的基因重组(,),D,A能够产生新的基因 B发生在受精作用过程中 C是生物变异的根本来源 D发生在减数分裂过程中 解析：基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源； 基因重组发生在减数分裂过
11、程中。,探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法,1实验原理：两类变异的本质区别遗传物质是否改变， 改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能 遗传。,2实验方法,(1)若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、,结构是否改变。,(2)与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，,若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。,(3)自交观察后代是否发生性状分离，如果发生了性状分离则,为可遗传变异。,【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。据此完成下列题目。,(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
12、是通过控制_,_ 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。,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。 实验预期及相关结论：,a_。 b_。,a预期最可能的结果：_。 b对上述预期结果的解释：_ _。 解题思路基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控 制蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通
13、过控 制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。因为色素不 是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通过酶间接控制；如 果高茎变异是环境引起的变异，遗传物质没有改变则自交后代 的植株都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代仍然 会有高茎存在。,问题：,答案(1)有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状 (2)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,b子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类,似物引起的变异不能遗传,a.子代玉米植株全是矮茎,b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,1(2011 年惠州三模)超级病菌是一种耐药性细菌，它最可
14、,能由普通细菌通过哪种变异形成？(,),C,A基因重组 B染色体结构变异 C基因突变 D染色体数目变异 解析：细菌是原核生物，其变异类型是基因突变。,2(2011 年广州一模)科学家发现种植转抗除草剂基因作物 后，附近许多与其亲缘关系较近的野生植物也获得了抗除草剂,),C,性状。这些野生植物的抗性变异来源于 ( A基因突变 B染色体数目变异 C基因重组 D染色体结构变异 解析：种间杂交发生基因重组。,3(2010 年珠海一模)以下有关基因重组的叙述，错误的是,(,),C,A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞
15、兄妹的遗传差异与父母基因重组有关 解析：纯合体自交不发生基因重组，子代也不发生性状分 离。,4(2010 年揭阳二模)下列有关生物变异的说法正确的是,(,),D,A基因中一个碱基对发生改变，则一定会引起生物性状 的改变 B环境因素可诱导基因朝某一方向突变 C21 三体综合征是由染色体结构变异引起的 D自然条件下，基因重组可发生在生殖细胞形成过程中 解析：环境因素只是对不同性状起选择作用，结果是向某 一方向进化。,5(2010 年广州二模)关于生物变异与生物进化的叙述，正,确的是(,),D,A变异均能为生物进化提供原材料 B太空射线能使种子发生定向变异 C一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异 D自然选择会使种群基因频率发生定向改变 解析：D 项中，自然选择、隔离都可使
