高中 人教版 生物 课件 (33) 34页

第1节　基因突变和基因重组\n高频考点突破实验专题探究第1节　基因突变和基因重组基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练\n基础自主梳理一、变异的类型1．不可遗传的变异：________的影响造成，不涉及遗传物质的改变。2．可遗传的变异：_________的改变引起，来源为基因突变、基因重组、染色体变异。二、基因突变1．概念：由于DNA分子中发生碱基对的________________而引起的基因结构的改变。环境因素遗传物质替换、增添和缺失\n2．实例：镰刀型细胞贫血症3．原因(1)外因①某些外界环境条件(如：温度骤变、各种射线、污染等)。②生物体内部因素(如：异常代谢产物)等作用。\n(2)内因：DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、_______或__________发生局部的改变，从而改变了___________。4．诱变因素(1)物理因素：各种射线→辐射诱变；激光→激光诱变。(2)化学因素：__________、硫酸二乙酯等。5．特点：(1)______；(2)随机性；(3)_______；(4)多害少利性；(5)_________。6．意义：是__________产生的途径，是生物变异的根本来源。数量排列顺序遗传信息秋水仙素普遍性低频性不定向性新基因\n思考感悟为什么在夏天出门时要涂防晒霜，做X射线透视的医务人员要穿防护衣？【提示】因为紫外线和X射线易诱发基因突变，使细胞癌变。\n三、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______________的重新组合。2．类型(1)________(非同源染色体上的非等位基因)。(2)__________(同源染色体上的非等位基因)。3．实现途径：有性生殖(减数分裂)。4．意义(1)为生物变异提供了极其丰富的来源。(2)形成生物多样性的重要原因之一。(3)对于生物的进化具有十分重要的意义。非等位基因自由组合交叉互换\n高频考点突破考点一基因突变的原因、特征及与性状的关系1．基因突变的原因分析\n2．基因突变与性状的关系(1)基因突变可间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质结构和功能改变，影响生物性状，如镰刀型细胞贫血症。(2)基因突变并非必然导致性状改变，其原因是：①一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变，如AA→Aa。③不直接编码氨基酸的基因片段(DNA片段)发生改变。\n【易误警示】(1)基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。(2)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。(3)基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。\n即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．(2011年北京西城高三抽样)下列有关基因突变的叙述，错误的是()A．只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变B．诱发突变的突变率比自然突变的突变率高C．基因突变是生物进化的重要因素之一D．基因碱基序列改变不一定导致性状改变\n解析：选A。基因突变是指DNA分子的碱基对的增添、缺失和改变。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变。诱发突变是指在人工条件下提高突变频率。基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素。基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于存在多个密码子决定同一氨基酸，所以基因碱基序列改变不一定导致性状改变。\n考点二基因重组的理解\n【特别提醒】基因重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。\n即时应用(随学随练，轻松夺冠)2．(2011年长春毕业班第一次调研)以下有关基因重组的叙述，正确的是()A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组C．基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离D．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的\n解析：选A。基因重组主要有以下几种类型：①在生物体进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，这样非同源染色体上的基因就进行了重组；②在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换，导致基因重组；③基因工程。因此选项A是正确的，选项C中纯合体自交不会出现性状分离，选项D中同卵双生兄弟间的性状差异是基因突变引起的。\n实验专题探究诱变育种1．遵循的原理诱变育种的原理是基因突变，基因突变在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出优良性状的个体。\n3．优缺点(1)诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的、前所未有的优良变异类型，大幅度改良优良性状。(2)缺点是诱发突变的方向难以掌握，突变个体难以集中多个理想性状，因此必须扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。\n实战演练(专项提能，小试牛刀)胰岛素生产小组利用青霉素增产的方法对重组大肠杆菌进行了如下操作：(1)实验操作：①将适量大肠杆菌随机均分为四组，分别编号为A、B、C、D。②对四组按下表操作36h。ABCD正常培养紫外线照射\n(请在需要操作的相应表格中画“√”)③统计四组胰岛素产量，产量低于A组的被淘汰，高于A组的继续重复实验。(2)实验分析：①设置实验组数为多组的原因是________________________________________________________________________。②A组的作用是________________________________________________________________________。③实验原理是____________，其在育种方面的优点是________________________。\n答案：(2)①基因突变具有不定向性，表现出的性状具有多样性②作为对照组，增强实验的说服力③基因突变　能产生新的性状，且能大幅度改良某些性状ABCD正常培养√√√√紫外线照射√√√\n命题视角剖析视角1紧扣教材重点三种变异类型的识别根据细胞分裂图来确定变异的类型\n例1对A、B图分析：A图B图分裂类型有丝分裂减数分裂变异类型基因突变基因突变或基因重组(2011年南京市质检)如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上的基因)，据图判断不正确的是()\nA．该动物的性别为雄性B．乙图表明该动物发生了基因突变C．1与2或1与4的片段交换，前者是基因重组，后者是染色体结构变异D．丙中5与6两条非姐妹染色单体之间的交叉互换导致非等位基因之间的互换【尝试解答】__D__【解析】雄性动物减数分裂均等分开。乙图出现A与a是发生了基因突变。5与6两条非姐妹染色单体之间的交叉互换造成等位基因的互换。非同源染色体之间的互换是染色体结构变异。答案为D。\n变式训练右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能的是()A．可能发生了基因突变B．可能发生了染色体互换C．该细胞为次级卵母细胞D．该细胞可能为次级精母细胞\n解析：选C。由图中基因组成判断，该细胞中由同一条染色体复制来的两条染色体的基因组成不同，一个为N，另外一个是n。所以该细胞中发生了变异，可能是基因突变或染色体的互换；而该细胞处于减数第二次分裂后期，细胞为均等分裂，因此不能是次级卵母细胞。\n视角2洞察高考热点基因突变的类型(1)按DNA的分子结构变化分：增添、缺失、替换。(2)按突变基因在生物体内的位置分：体细胞突变、性细胞突变。(3)按突变后对生物性状的影响分：有利突变、中性突变和有害突变。(4)按突变性状分：显性突变和隐性突变。(5)按突变原因分：自然突变和人工诱变\n例2(2010年高考课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。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()A．花色基因的碱基组成B．花色基因的DNA序列C．细胞的DNA含量D．细胞的RNA含量【尝试解答】__B_\n【解析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。所以为了确定题干中的推测，最好应检测和比较红花植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。\n互动探究(1)细胞mRNA的种类会改变吗？(2)题干中“一株”改为“一朵”，花色基因突变是发生在体细胞中还是性细胞中？提示：(1)会改变(2)体细胞\n视角3突破易错疑点对基因突变与氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清\n【特别提醒】增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：最前端——氨基酸序列全部改变或不能表达(形成终止密码子)；在中间某个位置会造成肽链提前中断(形成终止密码子)或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。\n自我挑战下列是大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)()—ATGGGCCTGCTGA……GAGTTCTAA—1471013100103106A．第6位的C被替换为TB．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替换为TTTD．第103至105位被替换为1个T\n【尝试解答】__B__【解析】A项属于碱基替换，由于密码子存在简并性，可能没有影响，也可能有影响；B项属于碱基的增添，一定会引起碱基序列的变化，自增添处合成的多肽序列将会全部被改变；C项属于整个密码子被替换，只引起多肽序列中一个氨基酸的改变；D项属于碱基的缺失，但由于其位于最后，故只改变最后两个氨基酸，影响很小。