必修二 第七单元 第20讲.pptx
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1、1创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结第第20讲基因突变与基因重组讲基因突变与基因重组最新考纲最新考纲1.基因重组及其意义基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因基因突变的特征和原因()。3创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结1.基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症考点一基因突变考点一基因突变(5年年14考考)GAAGUA4创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结DNA复制复制转录转录翻译翻译a血红蛋白血红蛋白基因突变基因突变5创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2.基因
2、突变要点归纳基因突变要点归纳基因结构基因结构有丝分裂间期有丝分裂间期减减分裂前的间期分裂前的间期普遍性普遍性任何时期和部位任何时期和部位低频性低频性不定向性不定向性多害少利性多害少利性新基因新基因生物变异生物变异原始材料原始材料6创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结1.真题重组判断正误真题重组判断正误(1)用用紫紫外外线线等等处处理理青青霉霉菌菌选选育育高高产产青青霉霉素素菌菌株株与与用用甲甲基基绿绿和和吡吡罗罗红红对对细细胞胞染染色色观观察察核酸分布所用核心技术相同。核酸分布所用核心技术相同。(2019全国卷全国卷,2C)()(2)基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要。基因
3、的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要。(2019海南卷,海南卷,23A)()(3)大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株。大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株。(2019海南卷,海南卷,5B)()(4)某某二二倍倍体体植植物物染染色色体体上上的的等等位位基基因因B1突突变变为为B2可可能能是是由由于于碱碱基基对对替替换换或或碱碱基基对对插插入造成的。入造成的。(2019海南,海南,22A改改编)()7创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结以以上上内内容容主主要要源源自自教教材材必必修修2P8082基基因因突突变和和基基因因重重组相相关关知知识。全全面面把把握握基基因因突突变、
4、基基因因重重组内内涵涵、特特点点、发生生范范围及及其其在在育育种种上上的的应用用是解是解题关关键。8创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2.(教教材材P82“批批判判性性思思维”改改编)基基因因突突变变频频率率很很低低,而而且且大大多多数数基基因因突突变变对对生生物物体体是是有有害的,但为何它仍可为生物进化提供原材料?害的,但为何它仍可为生物进化提供原材料?提提示示对于于生生物物个个体体而而言言,发生生自自然然突突变的的频率率是是很很低低的的。但但是是,一一个个物物种种往往往往是是由由许多多个个体体组成成的的,就就整整个个物物种种来来看看,在在漫漫长的的进化化历程程中中产生生的的突
5、突变还是是很很多多的的,其其中中有有不不少少突突变是是有有利利突突变,对生生物物的的进化化有有重重要要意意义。因因此此,基基因因突突变能能够为生生物物进化提供原材料。化提供原材料。9创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结(2019海南卷,海南卷,19)关于等位基因关于等位基因B和和b发生突变的叙述,错误的是发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因等位基因B和和b都可以突变成为不同的等位基因都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因射线的照射不会影响基因B和基因和基因b的突变率的突变率C.基因基因B中的碱基对中的碱基对GC被碱基对被碱基对AT替换可导致基因突变替换可导致基
6、因突变D.在基因在基因b的的ATGCC序列中插入碱基序列中插入碱基C可导致基因可导致基因b的突变的突变解解析析根根据据基基因因突突变的的不不定定向向性性,突突变可可以以产生生多多种种等等位位基基因因,A正正确确;X射射线属属于于物物理理诱变因因子子,可可以以提提高高基基因因突突变率率,B错误;基基因因突突变包包括括碱碱基基对的的替替换、增增添、缺失三种情况,添、缺失三种情况,C选项属于替属于替换,D选项属于增添,属于增添,C、D正确正确。基因突变的特点及意义基因突变的特点及意义B10创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结基因突变与生物性状的关系基因突变与生物性状的关系(1)基因突变引
7、起生物性状的改变基因突变引起生物性状的改变碱基对碱基对影响范围影响范围对氨基酸序列的影响对氨基酸序列的影响替换替换小小只改变只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列个氨基酸或不改变氨基酸序列增添增添大大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失缺失大大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列11创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结(2)基因突变未引起生物性状改变的基因突变未引起生物性状改变的4大原因大原因突突变部位:基因突部位:基因突变发生在基因的非生在基因的非编码区。区。密密码子子简并并性
8、性:若若新新产生生的的密密码子子与与原原密密码子子对应的的是是同同一一种种氨氨基基酸酸,此此时突突变基因控制的性状不改基因控制的性状不改变。隐性突性突变:若基因突:若基因突变为隐性突性突变,如,如AA中其中一个中其中一个Aa,此,此时性状也不改性状也不改变。有些突有些突变改改变了蛋白了蛋白质中个中个别氨基酸的位置,但氨基酸的位置,但该蛋白蛋白质的功能不的功能不变。12创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结【即学即练】【即学即练】(2019天天津津五五区区期期末末,23)利利用用X射射线线处处理理长长翅翅果果蝇蝇,成成功功地地使使生生殖殖细细胞胞内内的的翅翅长长基基因因(M)中中的的碱
9、碱基基对对AT变变为为GC,经经多多次次繁繁殖殖后后子子代代中中果果蝇蝇的的翅翅长长未未见见异异常常。下下列分析正确的是列分析正确的是()A.此次突变为隐性突变此次突变为隐性突变B.突变后的基因转录产物发生了改变突变后的基因转录产物发生了改变C.突变后的基因控制合成的蛋白质一定发生了改变突变后的基因控制合成的蛋白质一定发生了改变D.突变后的基因控制合成的蛋白质一定未发生改变突变后的基因控制合成的蛋白质一定未发生改变13创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结解解析析基基因因中中碱碱基基对发生生了了改改变,则基基因因的的转录产物物也也会会发生生改改变,B正正确确;密密码子子具具有有简并并
10、性性,基基因因突突变后后,密密码子子发生生改改变,但但对应的的氨氨基基酸酸种种类可可能能不不变,所所以以控控制制合合成成的的蛋蛋白白质不不一一定定发生生了了改改变,即即使使对应的的氨氨基基酸酸种种类发生生改改变,该蛋蛋白白质功功能能也也可可能能未未受受影影响响,所所以以不不影影响响生生物物的的性性状状,C、D错误;若若该突突变为隐性性突突变,则经过多次繁殖后子代中果多次繁殖后子代中果蝇的翅的翅长会出会出现异常,异常,A错误。答案答案B14创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结(2019全全国国卷卷)在在白白花花豌豌豆豆品品种种栽栽培培园园中中,偶偶然然发发现现了了一一株株开开红红花花
11、的的豌豌豆豆植植株株,推推测测该该红红花花表表现现型型的的出出现现是是花花色色基基因因突突变变的的结结果果。为为了了确确定定该该推推测测是是否否正正确确,应应检检测测和和比较红花植株与白花植株中比较红花植株与白花植株中()A.花色基因的碱基组成花色基因的碱基组成B.花色基因的花色基因的DNA序列序列C.细胞的细胞的DNA含量含量D.细胞的细胞的RNA含量含量解解析析如如果果要要检测是是否否是是基基因因突突变,那那么么就就应该检测DNA的的碱碱基基序序列列是是否否发生生了了增添、缺失或者替增添、缺失或者替换,从而,从而导致基因致基因结构的改构的改变。答案答案B基因突变的机制基因突变的机制15创新
12、设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结1.分析基因突变的发生机制分析基因突变的发生机制16创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2.不同诱因诱发基因突变的原理不同诱因诱发基因突变的原理类型型举例例引引发突突变原理原理外因外因物理因素物理因素紫外紫外线、X射射线损伤细胞内胞内DNA化学因素化学因素亚硝酸、碱基硝酸、碱基类似物似物改改变核酸碱基核酸碱基生物因素生物因素某些病毒某些病毒影响宿主影响宿主细胞胞DNA内因内因DNA分子复制偶分子复制偶尔发生生错误17创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结【即学即练】【即学即练】科科研研人人员员研研究究小小鼠鼠癌癌变变与与基基因因
13、突突变变的的关关系系。如如图图为为小小鼠鼠结结肠肠癌癌发发生生过过程程中中细细胞胞形形态态和部分染色体上基因的变化关系,以下叙述正确的是和部分染色体上基因的变化关系,以下叙述正确的是()18创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结A.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果B.图示中与结肠癌有关的多个基因互为等位基因图示中与结肠癌有关的多个基因互为等位基因C.癌细胞的形态结构发生了变化但其遗传物质未改变癌细胞的形态结构发生了变化但其遗传物质未改变D.小鼠细胞中与癌变有关的基因是突变才产生的新基因小鼠细胞中与癌变有关的基因是突变才产生的新基因解解析析细胞胞
14、癌癌变是是多多个个基基因因突突变积累累的的结果果,A正正确确;据据题图可可知知,发生生突突变的的基基因因没没有有位位于于同同源源染染色色体体的的同同一一位位置置上上,因因此此不不是是等等位位基基因因,B错误;细胞胞癌癌变的的根根本本原原因因是是原原癌癌基基因因和和抑抑癌癌基基因因发生生突突变,C错误;小小鼠鼠细胞胞中中与与癌癌变有有关关的的基基因因在在癌癌变前已前已经存在,存在,D错误。答案答案A19创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结基因突变类型的判断基因突变类型的判断(2019全全国国卷卷,32)基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异是是真真核核生生物物可可遗遗传传变变异异的
15、的两两种种来来源源。回回答下列问题:答下列问题:(1)基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异所所涉涉及及到到的的碱碱基基对对的的数数目目不不同同,前前者者所所涉涉及及的的数数目目比比后后者者_。(2)在在染染色色体体数数目目变变异异中中,既既可可发发生生以以染染色色体体组组为为单单位位的的变变异异,也也可可发发生生以以_为单位的变异。为单位的变异。(3)基基因因突突变变既既可可由由显显性性基基因因突突变变为为隐隐性性基基因因(隐隐性性突突变变),也也可可由由隐隐性性基基因因突突变变为为显显性性基基因因(显显性性突突变变)。若若某某种种自自花花受受粉粉植植物物的的AA和和aa植植株株分分别别发
16、发生生隐隐性性突突变变和和显显性性突突变变,且且在在子子一一代代中中都都得得到到了了基基因因型型为为Aa的的个个体体,则则最最早早在在子子_代代中中能能观观察察到到该该显显性性突突变变的的性性状状;最最早早在在子子_代代中中能能观观察察到到该该隐隐性性突突变变的的性性状状;最最早早在在子子_代代中中能能分分离离得得到到显显性性突突变变纯纯合合体体;最最早早在在子子_代代中中能能分分离离得得到到隐隐性突变纯合体。性突变纯合体。20创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结解解析析(1)基基因因突突变是是指指DNA分分子子中中发生生的的碱碱基基对替替换、增增添添或或缺缺失失,而而染染色色体体
17、变异异往往往往会会改改变基基因因的的数数目目和和排排列列顺序序,所所以以与与基基因因突突变相相比比,后后者者所所涉涉及及的的碱碱基基对数数目目会会更更多多。(2)在在染染色色体体数数目目变异异中中,既既可可发生生以以染染色色体体组为单位位的的变异异,也也可可发生生以以个个别染染色色体体为单位位的的变异异。(3)AA植植株株发生生隐性性突突变后后基基因因型型变为Aa,而而aa植植株株发生生显性性突突变后后基基因因型型也也可可变为Aa,该种种植植物物自自花花受受粉粉,所所以以不不论是是显性性突突变还是是隐性性突突变,子子一一代代为Aa时在在子子二二代代中中的的基基因因型型都都有有AA、Aa和和aa
18、三三种种,故故最最早早可可在在子子一一代代观察察到到该显性性突突变的的性性状状(A_);最最早早在在子子二二代代中中观察察到到该隐性性突突变的的性性状状(aa);显性性纯合合子子和和隐性性纯合合子子均均出出现于于子子二二代代,且且隐性性纯合合子子一一旦旦出出现,即即可可确确认为纯合合,从从而而可可直直接接分分离离出出来来,而而显性性纯合合子子的的分分离离,却却需需再再令令其其自自交交一一代代至至子子三三代代,若若不不发生生性性状状分分离离方可方可认定定为纯合子,合子,进而分离出来。而分离出来。答案答案(1)少少(2)染色体染色体(3)一二三二一二三二21创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零
19、课堂小结1.显性突变和隐性突变的判断显性突变和隐性突变的判断22创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2.突变的具体形式的判断突变的具体形式的判断(1)确确定定突突变的的形形式式:若若只只是是一一个个氨氨基基酸酸发生生改改变,则一一般般为碱碱基基对的的替替换;若若氨基酸序列氨基酸序列发生大的生大的变化,化,则一般一般为碱基碱基对的增添或缺失。的增添或缺失。(2)确定替确定替换的碱基的碱基对:一般根据突:一般根据突变前后前后转录成的成的mRNA的碱基序列判断,若的碱基序列判断,若只有一个碱基存在差异,只有一个碱基存在差异,则该碱基所碱基所对应的基因中的碱基就的基因中的碱基就为替替换的碱
20、基。的碱基。23创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结1.概念概念考点二基因重组考点二基因重组(5年年8考考)有性生殖有性生殖真核真核控制不同性状控制不同性状24创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结2.类型类型(1)交叉互换:四分体的非姐妹染色单体的交叉互换交叉互换:四分体的非姐妹染色单体的交叉互换(发生在减发生在减前期的四分体时期前期的四分体时期)(2)自由组合:位于非同源染色体上非等位基因自由组合自由组合:位于非同源染色体上非等位基因自由组合(发生在减发生在减后期后期)25创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结(3)人工重组:转基因技术人工重组:转基因技术(
21、人为条件下进行的人为条件下进行的),即基因工程。,即基因工程。(4)肺炎双球菌转化实验:肺炎双球菌转化实验:R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌。型细菌。26创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结3.结果结果产生产生新新的的_,导致,导致_出现出现。4.意义意义(1)是是_的的来源之一;来源之一;(2)为为_提供提供材料;材料;(3)是是形成形成_的的重要原因之一。重要原因之一。基因型基因型重组性状重组性状生物变异生物变异生物进化生物进化生物多样性生物多样性27创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结如如图图为为某某种种生生物物中中的的部部分分染染色色体体发发生生的的两两种种变
22、变异异的的示示意意图图,图图中中和和、和和、和和分别互为同源染色体。请思考:分别互为同源染色体。请思考:(1)图图a和图和图b所示的变异类型有何不同?它们的变异可发生于何时期?所示的变异类型有何不同?它们的变异可发生于何时期?(2)图图a、b哪一种变异是哪一种变异是“正常发生正常发生”的?哪类变异属的?哪类变异属“遗传病遗传病”?28创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结(3)如图如图c为某种变异的结果,这应由为某种变异的结果,这应由a、b中哪类变异引起?中哪类变异引起?图c29创新设计创新设计考点二考点一易错防范清零课堂小结提提示示(1)图a中中和和为一一对同同源源染染色色体体,其
23、其上上的的非非姐姐妹妹染染色色单体体互互换片片段段,该变异异属属于于基基因因重重组,此此过程程发生生在在减减数数第第一一次次分分裂裂的的四四分分体体时期期;图b中中和和为非非同同源源染染色色体体,上上的的片片段段移移接接到到上上引引起起的的变异异属属于于染染色色体体结构构变异异,该过程程可可发生在有生在有丝分裂和减数分裂等分裂和减数分裂等过程中。程中。(2)图a基基因因重重组为正正常常变异异,可可增增加加配配子子多多样性性,而而图b为异异常常变异异,属属染染色色体体结构构变异的异的“遗传病病”。(3)图c的的产生原因是生原因是图a(四分体四分体时期交叉互期交叉互换所致所致)。30创新设计创新设
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