(全国版)高考生物一轮复习(基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题)第7单元 遗传、变异与进化 第20讲 遗传、变异与进化课件-人教版高三全册生物课件.ppt
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1、第20讲PART 07遗传、变异与进化基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题第20讲基因突变和基因重组考试说明1.细基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。基础知识巩固链接教材一、基因突变1基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下:AUTATA(2)实例要点归纳图示中a、b、c过程分别代表_、_和_。突变发生在_(填字母)过程中。患者贫血的直接原因是_ 异常,根本原因是发生了_,碱基对由T-A突变成A-T。DNA复制转录翻译a血红蛋白基因突变图7201基础知识巩固链接教材2基因突变要点归纳增添、缺失和替换结构间期间期复制等位基因体细胞普遍存在随机不定向很低有害的
2、新基因根本来源原始材料二、基因重组1概念:生物体进行_生殖的过程中控制_的基因的重新组合。2类型(1)a细胞的基因重组发生在减数分裂形成_的时期,位于_上的等位基因有时会随着_的交换而发生交换,导致同源染色体上_的重组。基础知识巩固链接教材图图112有性不同性状四分体同源染色体非姐妹染色单体等位基因(2)b细胞的基因重组发生在减数第一次分裂的_期,_上的非等位基因自由组合。3结果:产生新的_,导致 _出现。4意义:有性生殖的基因重组能够产生_的子代,是_的来源之一,为_提供丰富的原材料,对生物的进化具有重要的意义。后非同源染色体生物变异多样化的基因组合重组性状基因型生物进化基础知识巩固衔接课堂
3、1正误辨析(1)病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变。()(2)人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变。()(3)基因突变只能发生在细胞分裂的间期。()(4)DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失一定会引起基因突变。()(5)生殖细胞发生的基因突变一定会传递给后代。()(6)同源染色体的姐妹染色单体上等位基因的交叉互换引起基因重组。()(7)基因重组不产生新基因,但可以产生新性状。()(8)若发生基因突变,生物的表现型一定改变。()(9)基因突变对生物的生存总是有害的。()(10)自然突变是不定向的,人工诱变是定向的。()基础知识巩固答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(
4、8)(9)(10)解析(3)基因突变不是只发生在细胞分裂间期。(4)DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失的部位如果没有引起基因结构的改变,就不能引起基因突变。(5)生殖细胞发生基因突变,且该生殖细胞参与受精,形成新个体,变异才可能传给后代。(6)同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换引起基因重组。(7)基因重组不产生新基因,也不能产生新性状,而是产生新的性状组合。(8)若发生基因突变,生物的表现型不一定改变。(9)基因突变对生物的生存大多数是有害的,但也有少数是有利的。(10)人工诱变是人工诱发基因突变,依然是不定向的。基础知识巩固衔接课堂2深度思考(1)基因突变为什么常发生于DNA复制时?基
5、因突变是染色体上某个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,那么一个人是否患镰刀型细胞贫血症能否通过光学显微镜观察到?(2)就“插入”“缺失”“替换”而言,哪类碱基序列改变导致的变异幅度更大?有无例外?基础知识巩固(1)在DNA复制时,稳定的双螺旋结构首先部分解开形成DNA单链,这时DNA的稳定性会大大下降,极易受到外界因素干扰,使原来的碱基序列发生变化,导致基因发生突变。虽然基因突变不能通过光学显微镜直接观察到,但由于镰刀型细胞贫血症可通过直接观察红细胞形态来鉴定,所以可通过光学显微镜观察到。(2)基因结构中碱基对的替换往往仅涉及一个氨基酸改变(也可能不变),影响相对较小
6、,但碱基对增添、缺失将引发改变部位之后的“连锁反应”,故其影响较大,但若增添、缺失正好处于转录相邻密码子的序列之间,且碱基数目为3或3的倍数,则影响也可能较小。考点一基因突变的机理、类型及特点考点互动探究1.基因突变机理考点互动探究2基因突变与性状的关系碱基对影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列,而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列,而影响缺失位置后的序列(1)基因突变对蛋白质结构的影响(2)基因突变可改变生物性状的4种情况基因突变可能引发肽链不能合成;肽链延长(终止密码子推后出现);肽链缩短(终止密码子提前出现);肽链中氨基酸种类改变
7、。以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变,进而引发生物性状的改变。考点互动探究(3)基因突变不引起生物性状改变的情况突变发生在基因的非编码区。密码子具有简并性,突变前后有可能翻译出相同的氨基酸。纯合子的显性基因突变为杂合子的隐性基因,如AA突变成Aa,不会引起性状的改变。某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的位置,但并不影响该蛋白质的功能。3基因突变对子代的影响(1)基因突变发生在减数分裂过程中(配子形成时),将遵循遗传规律随配子传递给后代。(2)若基因突变发生在体细胞的有丝分裂过程中,则一般不能遗传给后代,但有些植物体细胞中的突变可以通过无性繁殖传递给后代。4基因突变的类型与判断方法(1)类型显
8、性突变:如aA,该突变一旦发生即可表现出相应性状。隐性突变:如Aa,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性状即可稳定遗传。(2)判定方法 选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交,据子代性状表现判断。让突变体自交,通过观察子代有无性状分离而判断。考向1基因突变的概念、类型及特点1下列关于基因突变的叙述,不正确的是()A基因突变可以发生在个体发育的任何时期B等位基因的产生是基因突变的结果CDNA中碱基对替换后一定发生基因突变D基因突变一定引起遗传信息的改变考点互动探究典例追踪答案 C解析 基因突变是随机的,可以发生在个体发育的任何时期,A项正确。等位基因的产生是基因突变的结果,B项正确。基因
9、突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,从而引起基因结构的改变,若替换发生在DNA中的不具有遗传效应的片段中,则不会引起基因突变,C项错误。基因突变一定导致基因中的碱基序列发生改变,遗传信息一定改变,D项正确。2如图7203表示的是控制正常酶1的基因突变后所引起的氨基酸序列的改变。两种基因突变分别是()A碱基对的替换碱基对的缺失B碱基对的缺失碱基对的增添C碱基对的替换碱基对的增添或缺失D碱基对的增添或缺失碱基对的替换考点互动探究典例追踪答案 C解析 从图中可以看出,突变只引起一个氨基酸的改变,所以应属于碱基对的替换。突变引起突变点以后的多种氨基酸的改变,所以应属于碱基对的增添或缺失。图
10、7203易错警示(1)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。(2)基因突变一定会导致基因结构的改变,但却不一定会引起生物性状的改变。(3)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。(4)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异,而在多风的岛屿上则为有利变异。(6)基因突变不只发生在分裂间期。考点互动探究考向2基因突变与性状的关系3用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷
11、酸序列发生如下变化:CCGCTAACGCCGCGAACG,那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子:天冬氨酸GAU、GAC;丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A基因突变,性状改变B基因突变,性状没有改变C染色体结构改变,性状没有改变D染色体数目改变,性状改变考点互动探究典例追踪答案 A解析由题意可知,基因模板链中CTA转变成CGA,mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU,多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此,黄色短杆菌发生了基因突变,性状也发生了改变。4 2016烟台一 模 编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比,酶Y可能出
12、现的四种状况,对这四种状况出现的原因,判断正确的是()A状况一定是因为氨基酸序列没有变化B状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化D状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加考点互动探究典例追踪答案 A解析由题意可知,基因模板链中CTA转变成CGA,mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU,多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此,黄色短杆菌发生了基因突变,性状也发生了改变。比较指标酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1题后感悟基因突变类问题的解题方法(1)确定突变的形式:若只是一个氨基酸发
13、生改变,则一般为碱基对的替换;若氨基酸序列发生大的变化,则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对:一般根据突变前后转录成的mRNA的碱基序列判断,若只有一个碱基存在差异,则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。考点互动探究考向3突变体类型及突变位置的确定5一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断,该雌鼠的突变为()A显性突变 B隐性突变CY染色体上的基因突变 DX染色体上的基因突变考点互动探究典例追踪答案 A解析 由于这只野生型雄鼠为纯合子,而突变型雌鼠有一条染色体上的
14、基因发生突变,F1的雌、雄鼠中均出现性状分离,所以该突变基因为显性基因,即该突变为显性突变,突变基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上。6将果蝇进行相关处理后,其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况,遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时,将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因),得F1,使F1单对交配,分别饲养,观察F2的性状分离情况。下列说法不正确的是()A若为隐性突变,则F2中表现型比例为31,且雄性中有隐性突变体B若不发生突变,则F2中表现型为红眼,且雄性中无隐性突变体C若为隐性致死突变,则F2中雌雄12D
15、若为隐性不完全致死突变,则F2中雌雄介于11和21之间考点互动探究典例追踪答案 C解析 由题意可得遗传图解如下:如果其X染色体上发生隐性突变,则X为Xb,F2中表现型比例为31,且雄性中有隐性突变体。如果不发生突变,则X为XB,则F2中表现型为红眼,且雄性中无隐性突变体。如果为隐性致死突变,则XY不能存活,F2中雌雄21。如果为隐性不完全致死突变,即XY部分存活,则F2中雌雄介于11和21之间。考点二基因重组考点互动探究1.三种基因重组方式的比较重组类型交叉互换型自由组合型基因工程重组型发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期发生机制同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体
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