2012高三生物一轮复习同步辅导课件（大纲版）：5-2-9第9课时基因突变和基因重组.ppt

1、第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习考纲要求名师解读1.变异的概念及分类A2基因突变的概念、种类、原理及特点、意义B3人工诱变在育种上的应用C4基因重组的概念、发生时期和意义B 本节知识在高考时最常见的考查形式是选择题，落脚点有基因突变的概念、原理及诱变育种等。近年来，随基因工程不断发展并成为高考热点，考查基因重组新来源内容的题目应引起我们的重视。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高

2、考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习考点1 基因突变的几个问题1基因突变的概念图解第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习基因突变是一个基因内部发生碱基对的种类和数目的变化，即改变基因的表现形式：Aa或aA。一条染色体上基因的数量并未改变。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习2基因突变的原因、结果、特点第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习3.基因突变对性状的影响(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变。不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。在DNA分子中，有的片段是不带有遗传信息的片

3、段，则该处突变不会有遗传效应，更不会引起性状的改变。由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起生物性状的改变。例如：UUU和UUC都是苯丙氨酸的密码子，当U和G相互置换时，不会改变密码子的功能，因为决定的氨基酸还是苯丙氨酸。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类，但并不影响该蛋白质的功能。例如：由于基因突变使不同生物中的细胞色素C中的氨基酸发生改变，其中酵母菌的细胞色素C肽链的第17位上是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素C的功能都是相同的。隐性基因的突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。例如在豌豆中，高

4、茎基因D对矮茎基因d是显性；若在基因型为DD的受精卵中，有一个D突变为d，则该受精卵的基因型为Dd，这样虽然该突变导致了基因改变，但矮茎基因在杂合状态下，其控制的矮茎性状不能得到表达。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习(2)少数基因突变可引起生物性状的改变，例如，人类的镰刀型细胞贫血症。(1)基因突变是基因内部部分碱基的改变，是分子水平上的变化，不涉及染色体上基因位置与数量的改变。(2)生物体细胞和生殖细胞中都可以发生基因突变，发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代；而发生在生殖细胞中的基因突变则可以经过受精作用传给后代。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习走进高考1(2010江苏高

5、考)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习【解析】该突变性状最可能是显性性状，该突变植株自交可获得这种变异性状的纯合子，基因突变发生的位置并不能通过显微镜观察染色体而判断出来，将该株水稻的花粉离体培养后还需要用秋水仙素处理才能获得稳定遗传的纯合子。【答案】B第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习考

6、点2对基因重组的时间、类型、结果和意义的理解第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习1基因重组发生的时期有性生殖的减数第一次分裂过程中。2基因重组的类型(1)减后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。(2)四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习3基因重组的结果产生了新的基因型，大大丰富了变异的来源。基因重组这一概念的内涵和外延的理解可以参照以下图解。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习理解这一概念应注意：狭义的基因重组就是图中自然条件下的基因重组，只适用于进行有性生殖的生物，且发生在配子形成过程中；广义的基因重组包括基因重组技术，将

7、任意两个个体的基因组合到一个细胞或一个DNA上，超越了物种的界限。要区分四分体上的非姐妹染色单体的交叉互换与两条非同源染色体上某片段的互换：前者是基因重组，后者是染色体结构变异，它们属于两种类型的变异；第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习前者发生在同源染色体之间，后者发生在非同源染色体之间。基因重组是杂交育种和基因工程育种的原理，虽然杂交育种的操作程序、优点等与基因工程育种截然不同，但是两种育种方式都是将控制不同性状的基因集中到一个个体中且成功表达；杂交育种无法逾越物种的鸿沟，但基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍。只有从以上几个方面才能掌握基因重组这个概念。第五单元大纲版生物高考调研

8、高考总复习走进高考2(2009福建理综)细胞的有丝分裂与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中的变异是()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【解析】本题考查考生对可遗传变异来源的理解以及该知识点与有丝分裂和减数分裂的关系，同时还考查了有丝分裂和减数分裂的比较。可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异，其中基因重组通常只发生在减数分裂过程中，而基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生。【答案】B第五单元大纲版生物高考调

9、研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习类型一基因突变例1(09海南)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，下图中W表示野生型，、分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体中该酶有活性，则编码该酶的基因是()第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习A基因aB基因bC基因cD基因d【解析】通过对图解的比较分析可知，野生型含有基因a、b、c、d，突变体含有基因a、b、c，突变体含有基因a，突变体含有基因c、d。故野生型和突变体含有而不含有基因b，基因b编码“某种酶”，仅在野生型和突变体中该酶有活性

10、。【答案】B第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习【拓展链接】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)按突变原因分：自然突变和人工诱变第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习类型二基因重组例2(2011揭阳模拟)以下有关基因重组的叙述，错误的是()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纯合体自交由于基因重组导致子代性状分离D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习【解析】

11、自然状况下，通常基因重组有两种情况：非同源染色体的自由组合可能导致非同源染色体上存在的非等位基因重组；同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换可实现染色单体上的基因重组。纯合体自交产生的子代不会发生性状分离。由于父母在减数分裂产生配子时的基因重组，会使同胞兄妹间产生遗传差异。【答案】C【探寻规律】基因重组发生在减数第一次分裂，即初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞过程中。基因突变、基因重组、染色体变异共有的特点是都能产生新的基因型。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习27生物变异类型确认的实验探究1实验原理：生物的变异分为可遗传的变异和不遗传的变异；可遗

12、传的变异又分为基因突变、基因重组和染色体变异；基因突变又分为显性突变和隐性突变。它们都可以通过一定的实验进行鉴别。2不同变异类型的确认(1)基因突变引起的变异与仅由环境条件改变引起(不遗传)的变异的鉴别第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习环境条件改变导致了基因突变引起的变异，其变异个体相互交配或自交产生的后代，即使生活在适宜的环境中，也会(全部或部分)表现出变异性状；仅由环境条件改变引起的变异，其变异个体相互交配或自交产生的后代，如果使其生活在适宜的环境中，就会表现出正常的性状。(2)染色体变异与基因突变的判别基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异

13、，在光学显微镜下一般可以观察到。因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较，可以区分染色体变异与基因突变。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习(3)显性突变与隐性突变的判定受到物理、化学因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合体。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出性状。因此我们可以选择突变个体与未突变的个体杂交，通过观察后代变异性状是否出现以及出现的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变

14、与隐性突变的判定。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习命题设计例(2011杭州质检)果蝇是非常好的遗传实验材料，请结合相关知识分析回答：第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习(1)图A和图B表示果蝇甲和果蝇乙某染色体上的部分基因(注：果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系)。与图A相比，图B发生了_的变异。(2)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区段同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与

15、一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习方法一：_。方法二：_第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习【解析】图B中基因的种类与图A中的相同，但基因的排列顺序发生了改变，属于染色体结构变异中的倒位。【答案】(1)染色体结构(2)取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1：1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交

16、子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2：1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习1(2010湛江测试)有关基因突变的叙述，正确的是()A所有生物的基因发生突变的频率无差异B环境因素可诱导基因朝某一方向突变C一个基因可以向多个方向突变D只有减数分裂过程中的基因突变才遗传给后代答案 C解析不同生物的基因，发生突变的频率不同；基因突变是不定向的；一个基因可以向多个方向突变；减数分裂过程中的基因突变可以通过有性生殖遗传给后代，而有丝分裂过程中的基因突变可以通过无性生殖由体细胞遗传给后代。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习2(20

17、11四川成都模拟)科学家在研究造血干细胞的分裂时，发现其中一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同。其原因是()A基因发生了自由组合B基因发生过交叉互换C同源染色体联会发生了紊乱DDNA复制出现了差错答案 D解析造血干细胞进行的是有丝分裂，两条染色单体所携带的基因不同只能是DNA复制出现了差错。基因的自由组合、交叉互换、同源染色体的联会都发生在减数分裂过程中。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习3(2011河南开封模拟)下面四幅图反映了基因突变的相关情况，其中图1表示没有发生基因突变的情况下，密码子与氨基酸的对应关系。下列说法错误的是()第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习A由于

18、密码子的简并性，基因突变不一定导致多肽链的变化B当DNA模板链上的AGT突变成CGT时，丝氨酸将变成精氨酸C基因突变可以导致肽链的合成提前终止D除了图中碱基对的替换会导致基因突变外，碱基对的增添或缺失也会造成基因突变答案 B第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习解析若基因突变后，突变基因与原基因对应的密码子决定的是同一种氨基酸，则基因突变没有导致多肽链的变化；当DNA模板链上的TCA突变成GCA时，丝氨酸将变成精氨酸。由题图4可知，基因突变可导致肽链的合成提前终止；图中显示的是基因中个别碱基的改变，除此之外，碱基对的增添或缺失也会造成基因突变。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲

19、版生物高考调研 高考总复习A.处插入碱基对GCB处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对ATD处碱基对GC替换为AT答案 B解析基因突变未导致氨基酸数目发生变化，说明发生的是碱基对替换。赖氨酸变为谷氨酸，赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酸的密码子为GAA、GAG，可见是密码子第一个碱基A变为G，基因中是处的AT变为GC。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习5(2011全国重点中学模拟)图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答：第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习(1)图中表示的遗传信息流动过程分别是：_；_。(2)链碱基组成为_，

20、链碱基组成为_。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。(4)6基因型是_，6和7婚配后所生子女为患病男孩的概率是_，要保证9婚配后子女不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为_。(5)8与正常女性结婚，该女性是镰刀型细胞贫血症的基因携带者，其弟患有色盲，姐弟二人的父母色觉正常，那么此对夫妇生育正常子女的概率是_。第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习答案(1)DNA复制转录(2)CATGUA(3)常隐(4)Bb1/8BB(5)35/48解析图示中为DNA复制，为转录，由乙图中3、4均正常但9为患者可推知该病为常染色体隐性遗传病，6的基因型应为Bb(因10为bb)，与7婚配后所生子女为患病男孩的概率为：第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习第五单元大纲版生物高考调研 高考总复习