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1、知識梳理一、基因突變1實例：鐮刀型細胞貧血癥1PPT學習交流問題探究1：基因突變是改變基因的數(shù)量，還是改變基因的結構？試分析原因。提示：改變基因的結構?；蛲蛔兊慕Y果是產生新的等位基因，如由aA(顯性突變)，或由Aa(隱性突變)，故基因突變引起基因“質”的改變，卻沒有引起其數(shù)量和位置的改變。2PPT學習交流二、基因重組1概念：在生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合。2類型(1)自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期，隨著非同源染色體自由組合，非等位基因也自由組合。(2)交叉互換型：減數(shù)分裂四分體時期，基因隨著非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生重組。3意義(1)形成生物多樣性的重要原因之一。
2、(2)是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要意義。3PPT學習交流問題探究2：基因重組除上述兩種類型外，還有哪些類型？提示：原核生物的基因重組，如細菌轉化過程中發(fā)生的基因重組，人工基因重組，即基因工程中的基因重組。 4PPT學習交流自主檢測一、判斷題1基因突變是由于DNA片段的增添、缺失和替換引起的基因結構的改變。()【答案】2基因突變一定會引起基因結構的改變，但不一定會引起生物性狀的改變。()【答案】3若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變。()【答案】4基因突變能產生新基因，是生物變異的根本來源。()【答案】5PPT學習交流6PPT學習交流5基因突變一般發(fā)生在DNA復制過程中，基因
3、重組一般發(fā)生在受精作用過程中。()【答案】6雜交育種(常規(guī)育種)依據(jù)的原理是基因重組。()【答案】7PPT學習交流二、選擇題7(2011福建模擬)下列各項中可以導致基因重組現(xiàn)象發(fā)生的是()A姐妹染色單體的交叉互換B等位基因彼此分離C非同源染色體的自由組合D姐妹染色單體分離【解析】等位基因分離、染色單體分離與基因重組無關，姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換；只有非同源染色體的自由組合可導致基因重組?！敬鸢浮緾8PPT學習交流8(2011紹興模擬)如圖表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA，由此分析正確的是()A控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個堿基發(fā)生替換都會引起貧血癥B過程是以脫氧
4、核苷酸為原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的C運轉纈氨酸的tRNA一端的裸露的三個堿基可能是CAUD人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質中的一個谷氨酸被纈氨酸取代9PPT學習交流【解析】基因片段上任意一個堿基發(fā)生替換不一定引起性狀改變有可能是無效突變；轉錄過程的原料為核糖核苷酸；人發(fā)生鐮刀型貧血癥的根本原因是DNA分子上的一個堿基對發(fā)生了替換；由于DNA分子上的T/A變成了A/T，由圖判斷是模板鏈，因此mRNA相應的密碼子變?yōu)镚UA；因此反密碼子為CAU，故選C。【答案】C10PPT學習交流9(2011濟寧模擬)下列關于基因突變和基因重組的敘述，正確的是()基因突變常常發(fā)生在DNA復制時基因突
5、變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換基因突變的隨機性僅表現(xiàn)在生物個體發(fā)育的胚胎時期基因重組是生物變異的根本來源，基因重組也可以產生新的基因ABC D【答案】B11PPT學習交流10(2010新課標全國卷)在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結果。為了確定該推測是否正確，應檢測和比較紅花植株與白花植株中()A花色基因的堿基組成B花色基因的DNA序列C細胞的DNA含量D細胞的RNA含量【解析】基因的堿基組成，細胞的DNA含量、細胞的RNA含量均無特異性；只有基因的堿基序列才具有特異性，因為，基因突變是指DNA(基因)結構的改變，包括堿基
6、對的增添、缺失和置換，即堿基序列的改變，因此應該檢測和比較花色基因的DNA序列?！敬鸢浮緽12PPT學習交流三、非選擇題11如圖是有關生物變異來源的概念圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中表示_；表示_；表示_，此過程發(fā)生在_時期。(2)將的原理應用在育種中，常利用物理因素如_或化學因素如_來處理生物(各舉一例)。13PPT學習交流(3)基因工程中，將外源基因導入受體細胞時，常用的運載體有_(至少兩例)。(4)番茄體內的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，導致害蟲無法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入玉米體內。玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米新品種的這種變異的來源是圖中_。傳
7、統(tǒng)的育種方法一般只能在同一種生物中進行，很難將一種生物的優(yōu)良性狀移植到另一種生物上。基因工程的出現(xiàn)使人類有可能_。14PPT學習交流【解析】可遺傳的變異包括基因突變、基因重組、染色體變異；基因重組又分為非同源染色體上非等位基因的自由組合、四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換、重組DNA技術幾種形式?！敬鸢浮?1)替換、增添、缺失mRNA交叉互換減數(shù)第一次分裂的四分體(2)X射線或射線或紫外線或激光亞硝酸或硫酸二乙酯(3)質粒、噬菌體和動植物病毒(任舉兩例)(4)基因重組按照自己的意愿直接定向改變生物，培育(創(chuàng)造)出新品種(新的生物類型)15PPT學習交流(對應學生用書P126)考點1基因突變及其
8、應用1.基因突變與人工誘變(1)基因突變16PPT學習交流17PPT學習交流18PPT學習交流(2)人工誘變19PPT學習交流2.基因突變的分子機制3基因突變的結果基因突變引起基因“質”的改變，產生了原基因的等位基因，改變了基因的表現(xiàn)形式，如由Aa(隱性突變)或aA(顯性突變)，但并未改變染色體上基因的數(shù)量和位置。20PPT學習交流(1)基因突變與氨基酸改變的對應關系后的序列整數(shù))對蛋白質結構影響就會小一些21PPT學習交流(2)基因突變與性狀改變當控制某性狀的基因發(fā)生突變時，其性狀未必改變，其原因如下：若突變發(fā)生于真核生物基因結構的內含子內，此基因轉錄的信使RNA仍未改變(但前體RNA改變)
9、，因而合成的蛋白質也不發(fā)生改變，此時性狀不改變。若突變發(fā)生后，引起了信使RNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對應多個密碼子，若改變后的密碼子與原密碼子仍對應同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀也不改變。若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個Aa，此時性狀也不改變。突變后的基因不表達。22PPT學習交流典例1 (2010福建高考)下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A處插入堿基對GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT23PPT學習交流【解析】本
10、題考查基因突變和基因指導蛋白質合成過程的知識，意在考查識圖和析圖的能力以及對基因突變的理解。根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉錄形成mRNA的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對AT被替換為GC?！敬鸢浮緽24PPT學習交流1.基因突變的“隨機性”(1)時間上的隨機：它可發(fā)生于生物個體發(fā)育的任何時期，甚至在趨于衰老的個體中也很容易發(fā)生，如老年人易得皮膚癌等。(2)部位上的隨機：基因突變既可發(fā)生于體細胞中，也可發(fā)生于生殖細胞中。若為前者，一
11、般不傳遞給后代，若為后者，則可通過生殖細胞傳向子代。2顯性突變和隱性突變的判定25PPT學習交流(2)判定方法選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。3基因突變是染色體的DNA分子上某一位點的基因發(fā)生改變，在光學顯微鏡下觀察不到。4基因突變容易發(fā)生在具有DNA復制功能的細胞中(具有分裂能力的細胞)，已高度分化的失去分裂能力的細胞因其不發(fā)生DNA復制，故不容易發(fā)生基因突變。所以細胞發(fā)生基因突變的概率為：生殖細胞體細胞，分裂旺盛的細胞停止分裂的細胞。26PPT學習交流5誘變育種材料只要能進行細胞分裂的材料都符合要求，如萌發(fā)的種子、小白鼠等；但
12、不進行細胞分裂的材料不符合要求，如干種子、動物精子等。原因是誘變育種必須發(fā)生基因突變，而基因突變一般只發(fā)生在細胞分裂的DNA復制過程中。6基因突變一定是可遺傳變異，因為遺傳物質改變了；但基因突變產生的新基因新性狀不一定傳遞給后代，若發(fā)生在體細胞中，一般不會傳遞給子代，而發(fā)生在配子中則可以傳給子代。27PPT學習交流舉一反三1(2011南通一模)如果某基因的中部增添了1個核苷酸對，下列哪一項后果的可能性最小()A沒有多肽產物B翻譯為蛋白質時在增添位置終止C所控制合成的蛋白質減少多個氨基酸D翻譯的蛋白質中，增添部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化28PPT學習交流【解析】解決本題的關鍵是理解基因中部某核苷
13、酸對的變化不會影響起始密碼。由于“基因的中部增添了1個核苷酸對”，不會影響起始密碼，故一定有多肽產物。如果缺失后剛好形成終止密碼，將出現(xiàn)B項所述情況；如果終止密碼在缺失的那個核苷酸對后出現(xiàn)，將出現(xiàn)C項所述情況；由于只缺一個核苷酸對，導致其后段三個相鄰的堿基排序全部打亂，將出現(xiàn)D項所述情況。【答案】A29PPT學習交流2(2011安徽理綜)人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人體會產生有害影響。積聚在細胞內的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造
14、成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結構變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代30PPT學習交流【解析】DNA分子中沒有I元素，所以131I不會插入DNA分子或替換其中的堿基而引起基因突變，所以積聚在細胞內的131I可能直接造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結構的變異，而這種變異發(fā)生在體細胞，一般不可能傳遞給下一代?！敬鸢浮緾31PPT學習交流3(2011陜西寶雞質檢一理綜)下表是水稻抗稻瘟病的突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在位置。請分析下列說法正確的是()A.基因中的堿基對改變，必將引起相應蛋白質中氨基酸的變化B抗性產生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的相
15、關堿基發(fā)生了替換C對生物而言，堿基對替換多數(shù)是有利的，而增添和缺失比替換的危害更大D該突變品系不可能再突變?yōu)槊舾衅废?2PPT學習交流【解析】由于多種密碼子可以決定同一種氨基酸，所以基因中堿基對的改變不一定引起相應蛋白質中氨基酸的變化；突變是不定向的，所以該品系有可能再突變?yōu)槊舾衅废?；突變是多害少利的，堿基增添或缺失不一定造成的危害都比替換嚴重，例如堿基增添或缺失發(fā)生在基因的非編碼序列?！敬鸢浮緽33PPT學習交流考點2基因重組1.基因重組的時間、類型、結果及意義34PPT學習交流(1)基因重組發(fā)生的時期：有性生殖的減數(shù)第一次分裂過程中。(2)基因重組的類型減后期，非同源染色體上的非等位基因隨
16、著非同源染色體的自由組合而自由組合。四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。(3)基因重組的結果：產生了新的基因型，大大豐富了變異的來源。35PPT學習交流2基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系殖過程中，產生變異多，是生物多樣性的重要原因36PPT學習交流37PPT學習交流典例2 (2011石景山測試)圖中和表示某精原細胞中的一段DNA分子，分別位于一對同源染色體的兩條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關敘述中，正確的是()A和所在的染色體都來自父方B和的形成是由于染色體易位C和上的非等位基因可能會發(fā)生重新組合D和形成后，立即被平均分配到兩個精細胞中38PPT學習交流【解析】圖中和分別位于一
17、對同源染色體上，一條來自父方，一條來自母方；圖中和表示交叉互換之后，其上的非等位基因發(fā)生重新組合，是基因重組的一種，不是非同源染色體之間的易位；和形成后，發(fā)生的是減分裂過程，會被平均分配到兩個次級精母細胞中?！敬鸢浮緾39PPT學習交流 1.在人工操作下，基因工程、肺炎雙球菌的轉化都實現(xiàn)了基因重組。2基因突變可產生新基因，進而產生新性狀；基因重組只能是原有基因的重新組合，可產生新的基因型，進而產生新的表現(xiàn)類型。40PPT學習交流舉一反三1(2012安徽合肥)生物體內的基因重組是()A能夠產生新的基因B在生殖過程中都能發(fā)生C是生物變異的根本來源D在同源染色體之間發(fā)生【解析】基因重組發(fā)生在有性生殖
18、細胞形成的過程中，基因重組不產生新基因；基因突變是生物變異的根本來源；而基因重組包括自由組合和互換重組，故選D。【答案】D41PPT學習交流2(2011無錫模擬)如圖中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過程。下列說法正確的是()A只有a、b過程能發(fā)生基因突變B基因重組主要是通過c和d來實現(xiàn)的Cb和a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會Dd和b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離42PPT學習交流【解析】只要有DNA復制就有可能發(fā)生突變，因此a、b、d均能發(fā)生基因突變；基因重組發(fā)生在b過程(即減數(shù)分裂)中，c過程為配子隨機結合；a過程為有絲分裂；d過程細胞增殖和分化，細胞增殖的方式也是有絲分裂
19、；而有絲分裂與減數(shù)分裂的主要差異為是否發(fā)生同源染色體聯(lián)會，而不是染色單體是否分離，故選C?！敬鸢浮緾43PPT學習交流3(2011淄博模擬)如圖是基因型為AA的個體不同分裂時期的圖像，請根據(jù)圖像判定每個細胞發(fā)生的變異類型()A基因突變基因突變基因突變B基因突變或基因重組基因突變基因重組C基因突變基因突變基因突變或基因重組D基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組44PPT學習交流【解析】圖分別為有絲分裂中期、有絲分裂后期和減后期，其中的A、a基因均來自一條染色體復制形成的兩條染色體，并且圖中沒有顯示發(fā)生過交叉互換，故均為基因突變形成?！敬鸢浮緼45PPT學習交流(對應學生用書P129)易錯
20、點：對基因突變的機制與類型不理解典例1 育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是()A這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B該變異株自交可產生這種變異性狀的純合個體C觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產品系46PPT學習交流【錯因分析】錯選A、C或D項的原因具體分析如下：種后代都是純合子”的思維定勢影響?；ㄋ庪x體培養(yǎng)后形成的植株中無同源染色體，不可育；只有再經過染色體加倍處理后，才能獲得穩(wěn)定遺傳的高產品系47PPT學習交流【正確解答】本題以突變實例為載體考查基
21、因突變的特點、鑒別應用等。若一稈雙穗為隱性突變，則該植株為隱性純合子，那么自交后一定為一稈雙穗；若為顯性突變，則該個體為雜合子，其自交后代一稈雙穗純合子比例為1/4，B項正確。選B。48PPT學習交流典例2 在一段能編碼蛋白質的脫氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1個核苷酸對，不可能的后果是()A沒有蛋白質產物B翻譯為蛋白質時在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質減少多個氨基酸D翻譯的蛋白質中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化49PPT學習交流【錯因分析】對基因突變中堿基對的增添、缺失和替換與氨基酸和蛋白質性狀的關系模糊不清?！菊_解答】基因中能編碼蛋白質的脫氧核苷酸序列若在其中部缺失1個核苷酸對，經
22、轉錄后，在信使RNA上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使控制合成的蛋白質減少多個氨基酸。或者因基因中部缺失1個核苷酸對，使信使RNA上從缺失部位開始向后的密碼子都發(fā)生改變，從而使合成的蛋白質中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發(fā)生變化。選A。50PPT學習交流淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產。為了提高酶的產量，請你設計一個實驗，利用誘變育種方法，獲得產生淀粉酶較多的菌株。(提示：生產菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈)步驟：第一步：將培養(yǎng)好的菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對照。第二步：制備含淀粉的固
23、體培養(yǎng)基。第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組，相同條件下培養(yǎng)。第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株。51PPT學習交流根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點預測實驗結果。_；_。52PPT學習交流【解析】(1)人工誘變與自然突變相比較，提高了突變頻率，但仍具低頻性特點即未突變的比突變的多。(2)人工誘變仍然具有不定向性，并不是誘變的性狀一定有利。(3)人工誘變仍然具有多害少利性，即突變個體增多的同時，有利有害的都增多但仍然是有害的多?！敬鸢浮坑捎谡T發(fā)突變率低，誘變組中絕大多數(shù)菌落周圍的透明圈大小與對照組相同由于誘發(fā)突變的不定向性，誘變組中極少數(shù)菌落周圍的透明圈與對照組相比變大或變小53PPT學習交流
基因突變 知識點ppt課件
