高考生物總復(fù)習(xí) 第五章第1節(jié) 基因突變和基因重組（夯實雙基+高頻考點+專項突破+把脈高考）課件 新人教版必修2

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1、第五章基因突變及第五章基因突變及其他變異其他變異必修必修2 第五章基因突變及其他變異第五章基因突變及其他變異第第1節(jié)節(jié)基因突變和基因重組基因突變和基因重組回歸教材回歸教材 夯實雙基夯實雙基一、基因突變一、基因突變1概念：概念：由于由于DNA分子中發(fā)生堿基對分子中發(fā)生堿基對的的_、_和和_，而引，而引起的起的_的改變。的改變。2實例：實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥增添增添缺失缺失替換替換基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)3基因突變的原因、特點、時間和意義基因突變的原因、特點、時間和意義原原因因 內(nèi)內(nèi)因因DNA分子中發(fā)生堿基對分子中發(fā)生堿基對的的_，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變而引起基因結(jié)構(gòu)的改變外外因因某些誘變因

2、素某些誘變因素：_、化學(xué)因素化學(xué)因素和和_替換、增添和缺失替換、增添和缺失物理因素物理因素生物因素生物因素特特點點普遍性：在生物界中普遍存在；普遍性：在生物界中普遍存在；_：可發(fā)生在生物個體發(fā)育可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和部位；的任何時期和部位；低頻性：突變頻率很低；低頻性：突變頻率很低；_：可以產(chǎn)生一個以上可以產(chǎn)生一個以上的等位基因；的等位基因；多害少利性：一般是有害的，少多害少利性：一般是有害的，少數(shù)有利數(shù)有利隨機(jī)性隨機(jī)性不定向性不定向性發(fā)發(fā)生生時時間間DNA復(fù)制時，復(fù)制時，如如_間間期期和和_的的間期間期意意義義_產(chǎn)產(chǎn)生的途徑，生的途徑，生物生物變異變異的的_來來源，源，生生物物_的

3、的原始材料原始材料有絲分裂有絲分裂減數(shù)第一次分裂前減數(shù)第一次分裂前新基因新基因根本根本進(jìn)化進(jìn)化思考感悟思考感悟1基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復(fù)制復(fù)制時？時？【提示提示】在在DNA復(fù)制時，穩(wěn)定的雙復(fù)制時，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈螺旋首先解開形成單鏈DNA，這時，這時DNA的穩(wěn)定性會大大下降，極易受到的穩(wěn)定性會大大下降，極易受到外界因素或內(nèi)部因素干擾，使原來的堿外界因素或內(nèi)部因素干擾，使原來的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突變?；蛄邪l(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突變。二、基因重組二、基因重組1概念：概念：在生物體進(jìn)行在生物體進(jìn)行_的的過程中，過程中，_的基因的重新的基因的重新組

4、合。組合。2類型比較類型比較有性生殖有性生殖控制不同性狀控制不同性狀類型類型自由組合型自由組合型交叉互換型交叉互換型發(fā)生發(fā)生時時期期減數(shù)第一次減數(shù)第一次分分裂裂_減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂的的_時時期期發(fā)生發(fā)生范范圍圍_自自由由組合組合同源染色體上的同源染色體上的等位基因等位基因隨隨_的的交換而交換交換而交換后期后期四分體四分體非同源染色非同源染色體上的非等體上的非等位基因位基因非姐妹染色單體非姐妹染色單體3意義：意義：基因重組是基因重組是_的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要意義。意義。生物變異生物變異思考感悟思考感悟2基因突變和基因重組的研究水平相基因突變和基因重

5、組的研究水平相同嗎？同嗎？【提示提示】不同，前者是分子水平，不同，前者是分子水平，后者是細(xì)胞水平。后者是細(xì)胞水平。高頻考點高頻考點 深度剖析深度剖析考點一考點一基因突變的原因、特征及與基因突變的原因、特征及與性狀的關(guān)系性狀的關(guān)系1基因突變的原因分析基因突變的原因分析2基因突變與性狀的關(guān)系基因突變與性狀的關(guān)系(1)基因突變可間接引起密碼子改變，基因突變可間接引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變，影響生物性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血影響生物性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。癥。(2)基因突變并非必然導(dǎo)致性狀改變，基因突變并非必然導(dǎo)致性狀改變，其原因是：其原因是：一種氨基

6、酸可以由多種密碼子決一種氨基酸可以由多種密碼子決定，當(dāng)突變后的定，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時，這種突變不仍然決定同種氨基酸時，這種突變不會引起生物性狀的改變。會引起生物性狀的改變。突變成的隱性基因在雜合子中不引突變成的隱性基因在雜合子中不引起性狀的改變，如起性狀的改變，如AAAa。不直接編碼氨基酸的基因片段不直接編碼氨基酸的基因片段(DNA片段片段)發(fā)生改變。發(fā)生改變。易誤警示易誤警示(1)基因突變一定會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變一定會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。但卻不一定引起生物性狀的改變。(2)基因突變是基因突變是DNA分子水平

7、上基因內(nèi)部堿分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變。置并未改變。(3)基因突變一般發(fā)生于基因突變一般發(fā)生于DNA分子復(fù)制過程分子復(fù)制過程中。中。即時應(yīng)用即時應(yīng)用1下列有關(guān)基因突變的敘述，錯誤的是下列有關(guān)基因突變的敘述，錯誤的是(多選多選)()A只有進(jìn)行有性生殖的生物才能發(fā)生基只有進(jìn)行有性生殖的生物才能發(fā)生基因突變因突變B誘發(fā)突變的突變率比自然突變的突變誘發(fā)突變的突變率比自然突變的突變率高率高C基因突變是生物進(jìn)化的重要因素之一基因突變是生物進(jìn)化的重要因素之一D基因堿基序列改變一定導(dǎo)致性狀改變基因堿基序列改變一定導(dǎo)致性狀改變解析：選解

8、析：選AD?；蛲蛔兪侵??；蛲蛔兪侵窪NA分子分子的堿基對的增添、缺失和替換。進(jìn)行有的堿基對的增添、缺失和替換。進(jìn)行有性生殖和無性生殖的生物都有可能發(fā)生性生殖和無性生殖的生物都有可能發(fā)生基因突變。誘發(fā)突變是指在人工條件下基因突變。誘發(fā)突變是指在人工條件下提高突變頻率?；蛲蛔儺a(chǎn)生新基因，提高突變頻率?；蛲蛔儺a(chǎn)生新基因，是生物進(jìn)化的重要因素?；驂A基序列是生物進(jìn)化的重要因素?；驂A基序列改變導(dǎo)致改變導(dǎo)致mRNA的序列改變，但由于存的序列改變，但由于存在多個密碼子決定同一氨基酸，所以基在多個密碼子決定同一氨基酸，所以基因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變。因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變?？键c二考

9、點二基因重組基因重組基因重組概念的理解基因重組概念的理解重重組組類類型型同源染色同源染色體上非等體上非等位基因的位基因的重組重組非同源染非同源染色體上非色體上非等位基因等位基因的重組的重組人為導(dǎo)致人為導(dǎo)致基因重組基因重組(DNA重重組技術(shù)組技術(shù))發(fā)發(fā)生生時時間間減數(shù)第一減數(shù)第一次分裂四次分裂四分體時期分體時期減數(shù)第減數(shù)第一次分一次分裂后期裂后期體外目的基體外目的基因與運載體因與運載體重組，導(dǎo)入重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重胞內(nèi)基因重組組發(fā)發(fā)生生機(jī)機(jī)制制同源染色同源染色體非姐妹體非姐妹染色單體染色單體之間交叉之間交叉互換導(dǎo)致互換導(dǎo)致染色單體染色單體上的基因上的基因重新組合重新組合同源染

10、色體同源染色體分開，等位分開，等位基因分離，基因分離，非同源染色非同源染色體自由體自由組合組合，導(dǎo)致非同源導(dǎo)致非同源染色體上非染色體上非等位基因間等位基因間的重組的重組目的基因目的基因經(jīng)過運載經(jīng)過運載體導(dǎo)入受體導(dǎo)入受體細(xì)胞，體細(xì)胞，導(dǎo)致受體導(dǎo)致受體細(xì)胞中基細(xì)胞中基因重組因重組圖圖像像示示意意易誤警示易誤警示基因重組是真核生物有性生殖過程中基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形成生物多樣性的重要原因。成生物多樣性的重要原因。即時應(yīng)用即時應(yīng)用2在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，加熱殺死的中，加熱殺死的S型細(xì)菌的

11、某種成分能型細(xì)菌的某種成分能使使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，型細(xì)菌，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)型細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中遺傳物質(zhì)的變化與下列哪種化過程中遺傳物質(zhì)的變化與下列哪種過程最為相似過程最為相似()A太空誘變育種獲得高產(chǎn)品種太空誘變育種獲得高產(chǎn)品種B花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株C農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體細(xì)胞農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體細(xì)胞D秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍解析：選解析：選C。在格里菲思的肺炎雙球菌。在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，加熱殺死的轉(zhuǎn)化實驗中，加熱殺死的S型細(xì)菌的某型細(xì)菌的某種成分能使種成分能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，這型細(xì)菌，這個過程相當(dāng)于基因工

12、程的導(dǎo)入過程，屬個過程相當(dāng)于基因工程的導(dǎo)入過程，屬于人工基因重組，農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體于人工基因重組，農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體細(xì)胞與此是相類似的。細(xì)胞與此是相類似的。命題視角命題視角 把脈高考把脈高考洞察高考熱點洞察高考熱點從近幾年高考情況看，基因突變和基因從近幾年高考情況看，基因突變和基因重組是高考頻繁涉及的命題點。重組是高考頻繁涉及的命題點。(1)主要考查對相關(guān)概念的內(nèi)涵、外延主要考查對相關(guān)概念的內(nèi)涵、外延的理解應(yīng)用及分析、解決問題的能力。的理解應(yīng)用及分析、解決問題的能力。(2)結(jié)合減數(shù)分裂綜合考查識圖、析圖結(jié)合減數(shù)分裂綜合考查識圖、析圖的能力。的能力。(3)基因突變基因突變堿基替換、增添、缺堿基

13、替換、增添、缺失與性狀改變程度的相互關(guān)系成為考試失與性狀改變程度的相互關(guān)系成為考試的熱點。的熱點。基因突變的類型基因突變的類型(1)按按DNA的分子結(jié)構(gòu)變化分：增添、的分子結(jié)構(gòu)變化分：增添、缺失、替換。缺失、替換。(2)按突變基因在生物體內(nèi)的位置分：按突變基因在生物體內(nèi)的位置分：體細(xì)胞突變、性細(xì)胞突變。體細(xì)胞突變、性細(xì)胞突變。(3)按突變后對生物性狀的影響分：按突變后對生物性狀的影響分：有利突變、中性突變和有害突變。有利突變、中性突變和有害突變。(4)按突變性狀分：顯性突變和隱性按突變性狀分：顯性突變和隱性突變。突變。(5)按突變原因分：自然突變和人工按突變原因分：自然突變和人工誘變。誘變。

14、(2011安徽理綜安徽理綜)人體甲狀腺濾人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素上常用小劑量的放射性同位素131I治療治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接可能直接()A插入插入DNA分子引起插入點后的堿基分子引起插入點后的堿基序列改變序列改變B替換替換DNA分子中的某一堿基引起基分子中的某一堿基引起基因突變因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上

15、皮細(xì)胞基因突變誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代并遺傳給下一代【解析解析】碘是人體甲狀腺激素的構(gòu)碘是人體甲狀腺激素的構(gòu)成元素，為組成人體的微量元素。由成元素，為組成人體的微量元素。由于于131I有放射性，能誘發(fā)甲狀腺濾泡上有放射性，能誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但這屬于體細(xì)皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但這屬于體細(xì)胞的基因突變，不會遺傳給下一代，胞的基因突變，不會遺傳給下一代，D項錯誤。項錯誤。131I不是堿基類似物，故不不是堿基類似物，故不能直接插入到能直接插入到DNA分子中，也不能替分子中，也不能替換換DNA分子中的某一堿基，分子中的某一堿基，A、B項項錯誤。大劑量的放射性元素會引

16、起染錯誤。大劑量的放射性元素會引起染色體結(jié)構(gòu)變異，色體結(jié)構(gòu)變異，C項正確。項正確?！敬鸢复鸢浮緾互動探究互動探究(1)若若DNA分子上缺少了一個基因?qū)儆诨肿由先鄙倭艘粋€基因?qū)儆诨蛲蛔儐幔恳蛲蛔儐幔?2)若上題若上題D項中項中“甲狀腺濾泡上皮甲狀腺濾泡上皮”改為改為“植物側(cè)芽細(xì)胞植物側(cè)芽細(xì)胞”能遺傳給下一代嗎？能遺傳給下一代嗎？【提示提示】(1)不屬于。屬于染色體變異。不屬于。屬于染色體變異。(2)能通過無性生殖傳給子代。能通過無性生殖傳給子代。三種變異類型的識別方法三種變異類型的識別方法根據(jù)細(xì)胞分裂圖來確定變異的類型根據(jù)細(xì)胞分裂圖來確定變異的類型體驗方法要點體驗方法要點對對A、B圖分析：圖

17、分析：A圖圖B圖圖分分裂裂類類型型有絲分裂有絲分裂 減數(shù)分裂減數(shù)分裂變變異異類類型型基因突變基因突變基因突變或基因基因突變或基因重組重組 如圖是某個二倍體動物的幾如圖是某個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂示意圖個細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖。據(jù)圖判斷不正確的是判斷不正確的是()A該動物的性別是雄性的該動物的性別是雄性的B乙細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因突乙細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組變或基因重組C1與與2或或1與與4的片段交換，前者屬的片段交換，前者屬基因重組，后者屬染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組，后者屬染色體結(jié)構(gòu)變異D丙細(xì)胞

18、不能發(fā)生基因重組丙細(xì)胞不能發(fā)生基因重組【解析解析】根據(jù)題干，圖中細(xì)胞是同一根據(jù)題干，圖中細(xì)胞是同一個體的細(xì)胞。則乙圖為有絲分裂，乙圖個體的細(xì)胞。則乙圖為有絲分裂，乙圖表示的細(xì)胞中有兩條染色體分別含表示的細(xì)胞中有兩條染色體分別含A和和a兩種基因，其原因是發(fā)生了基因突變，兩種基因，其原因是發(fā)生了基因突變，不可能發(fā)生基因重組。丙細(xì)胞正在進(jìn)行不可能發(fā)生基因重組。丙細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，基因重組發(fā)生在減數(shù)減數(shù)第二次分裂，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時期和減數(shù)第一次分第一次分裂四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期。裂后期?！敬鸢复鸢浮緽變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 右圖為高等動物的細(xì)胞分右圖為高等動物的細(xì)胞分裂

19、示意圖。裂示意圖。圖中不可能的是圖中不可能的是()A可能發(fā)生了基因突變可能發(fā)生了基因突變B可能發(fā)生了染色體互換可能發(fā)生了染色體互換C該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞D該細(xì)胞可能為次級精母細(xì)胞該細(xì)胞可能為次級精母細(xì)胞解析：選解析：選C。由圖中基因組成判斷，。由圖中基因組成判斷，該細(xì)胞中由同一條染色體復(fù)制來的兩該細(xì)胞中由同一條染色體復(fù)制來的兩條染色體的基因組成不同，一個為條染色體的基因組成不同，一個為N，另外一個是，另外一個是n。所以該細(xì)胞中發(fā)生。所以該細(xì)胞中發(fā)生了變異，可能是基因突變或染色體的了變異，可能是基因突變或染色體的互換；而該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂互換；而該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂

20、后期，細(xì)胞為均等分裂，因此不能是后期，細(xì)胞為均等分裂，因此不能是次級卵母細(xì)胞。次級卵母細(xì)胞。對基因突變與氨基酸和蛋白質(zhì)性狀的關(guān)對基因突變與氨基酸和蛋白質(zhì)性狀的關(guān)系模糊不清系模糊不清突破易錯疑點突破易錯疑點特別提醒：特別提醒：增添或缺失的位置不同，增添或缺失的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：最前端影響結(jié)果也不一樣：最前端氨基氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)酸序列全部改變或不能表達(dá)(形成終止形成終止密碼子密碼子)；在中間某個位置會造成肽鏈；在中間某個位置會造成肽鏈提前中斷提前中斷(形成終止密碼子形成終止密碼子)或插入點或插入點后氨基酸序列改變；在該序列最后則后氨基酸序列改變；在該序列最后則不影響表達(dá)或使肽

21、鏈延長。不影響表達(dá)或使肽鏈延長。自我挑戰(zhàn)自我挑戰(zhàn) 下列是大腸桿菌某基因的堿下列是大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮不考慮終止密碼子終止密碼子)()ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA147 10 1313100103106A第第6位的位的C被替換為被替換為TB第第9位與第位與第10位之間插入位之間插入1個個TC第第100、101、102位被替換為位被替換為TTTD第第103至至105位被替換為位被替換為1個個T【解析解析】A項屬于堿基替換，由于項屬于堿基替換，由于密碼子存在簡并性，可能沒有影響，密碼子存在簡并性，可能沒有影響，也可能有影響；也可能有影響；B項屬于堿基的增項屬于堿基的增添，一定會引起堿基序列的變化，添，一定會引起堿基序列的變化，自增添處合成的多肽序列將會全部被自增添處合成的多肽序列將會全部被改變；改變；C項屬于整個密碼子被替換，項屬于整個密碼子被替換，只引起多肽序列中一個氨基酸的改只引起多肽序列中一個氨基酸的改變；變；D項屬于堿基的缺失，但由于項屬于堿基的缺失，但由于其位于最后，故只改變最后兩個氨其位于最后，故只改變最后兩個氨基酸，影響很小。基酸，影響很小?！敬鸢复鸢浮緽