2013屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5、6章第1課時(shí)基因突變和基因重組課件 新人教版必修2

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1、 第1課時(shí)基因突變和基因重組1概念DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的 而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2時(shí)間、原因、特點(diǎn)及意義(1)時(shí)間：主要發(fā)生在 或減數(shù)第一次分裂前的間期 。替換、增添和缺失有絲分裂間期 判斷改錯(cuò)(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(jié)構(gòu)的改變()【提示】基因突變是由于堿基的增添、缺失和替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。(2)若沒(méi)有外界因素的影響，基因就不會(huì)發(fā)生突變()【提示】突變是普遍存在的，在DNA復(fù)制的時(shí)候，堿基有可能發(fā)生錯(cuò)配。(3)基因突變通常發(fā)生在DNARNA的過(guò)程中()【提示】基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程中。 1概念生物體進(jìn)行 的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的 。2

2、類型(1)自由組合型：位于非同源染色體上的 自由組合。(2)交叉互換型： 時(shí)期，四分體的非姐妹染色單體的 交換。(3)基因工程：外源基因的導(dǎo)入。3意義(1)形成 的重要原因。(2)生物變異的來(lái)源之一，有利于 。有性生殖重新組合非等位基因減數(shù)第一次分裂等位基因生物多樣性生物進(jìn)化 1下列有關(guān)基因突變的表述正確的是()A基因突變具有普遍性、高頻性、隨機(jī)性等特點(diǎn)B經(jīng)常進(jìn)行紫外線照射對(duì)人體有益C基因突變一定產(chǎn)生了新基因D基因突變是有性生殖的生物變異的主要來(lái)源【解析】基因突變具低頻性；紫外線可引起基因突變，對(duì)人體有害；基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，即一定產(chǎn)生了新基因；基因重組是有性生殖的生物變異的主要來(lái)源。【

3、答案】C 2如果細(xì)菌控制產(chǎn)生某種“毒蛋白”的基因發(fā)生了突變，突變?cè)斐傻慕Y(jié)果使其決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸變化如下：基因突變前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突變后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸賴氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定突變基因DNA分子的改變是()A突變基因?yàn)橐粋€(gè)堿基腺嘌呤替換為鳥嘌呤B突變基因?yàn)橐粋€(gè)堿基胞嘧啶替換為胸腺嘧啶C突變基因?yàn)橐粋€(gè)堿基鳥嘌呤替換為腺嘌呤D突變基因?yàn)橐粋€(gè)堿基的增減【解析】基因突變前與基因突變后的氨基酸序列從第三個(gè)開始，其后的氨基酸序列都發(fā)生變化。若發(fā)生一個(gè)堿基的替換，最多只可能使一個(gè)氨基酸改變，不可能使后面的多個(gè)氨基酸序列都發(fā)生變化。 【答案】D 3相同條件下，小麥

4、植株哪一部位的細(xì)胞最難以產(chǎn)生新的基因()A葉肉B根分生區(qū)C莖尖 D花藥【解析】新基因產(chǎn)生的途徑是基因突變，而基因突變發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂間期DNA復(fù)制時(shí)，由于葉肉細(xì)胞是高度分化的植物細(xì)胞，已失去分裂能力，所以難以產(chǎn)生新的基因?！敬鸢浮緼 4基因重組發(fā)生在()細(xì)胞有絲分裂后期四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期受精作用過(guò)程中細(xì)胞分裂間期A BC D【解析】本題考查基因重組的類型及發(fā)生時(shí)期。基因重組是在減數(shù)分裂形成配子時(shí)進(jìn)行的，包括四分體時(shí)期的同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換以及減后期非同源染色體上非等位基因的自由組合?！敬鸢浮緾 5正誤判斷(1)(2011上海高考T8C)基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中起

5、重要作用，是因?yàn)榛蛲蛔兇蟛糠质怯泻Φ?)【提示】基因突變大多是有害的，但有害突變不能作為生物進(jìn)化的原材料。(2)(2011江蘇高考T22D)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生的變異有：非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組()【提示】非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組僅發(fā)生在減過(guò)程中。(3)(2012惠州調(diào)研T 4B)超級(jí)細(xì)菌是一種耐藥性細(xì)菌，它最可能由普通細(xì)菌通過(guò)染色體結(jié)構(gòu)變異形成()【提示】細(xì)菌是原核生物，沒(méi)有染色體，也就沒(méi)有染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。(4)(2012奉賢調(diào)研T9B)二倍體生物的基因重組最可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期和后期() 6根據(jù)圖示分析人類鐮刀型

6、細(xì)胞貧血癥的病因，并回答下列問(wèn)題： (1)圖中下列序號(hào)表示的生理過(guò)程分別是：_；_；_。(2)的堿基排列順序是_，這是決定纈氨酸的一個(gè)_。(3)患鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是_，從而改變了遺傳信息。(4)根據(jù)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病率和表現(xiàn)特征，說(shuō)明基因突變具有_和_的特點(diǎn)。 【答案】(1)轉(zhuǎn)錄翻譯基因突變(2)G UA密碼子(3)控制血紅蛋白合成的DNA堿基序列發(fā)生了改變(4)突變頻率低有害性 (1)基因突變是染色體上某一位點(diǎn)的基因發(fā)生改變， 不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新基因。(2)無(wú)絲分裂、原核生物的二分裂及病毒的DNA復(fù)制時(shí)均可發(fā)生基因突變。(3)以RNA為遺傳物質(zhì)的

7、生物，其RNA上核糖核苷酸序列發(fā)生變化，也引起基因突變，且RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，在傳遞過(guò)程中更易發(fā)生突變。2基因突變和生物性狀的關(guān)系(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變。突變部位可能在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))?；蛲蛔兒笮纬傻拿艽a子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，也不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。某些基因突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別位置的氨基酸種類，但并不影響蛋白質(zhì)的功能。 (2)少數(shù)基因突變可引起性狀的改變，如人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 1下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)()ATG G G C CTG C

8、TG AG AG TTC TAA147 10 13100103106A第6位的C被替換為TB第9位與第10位之間插入1個(gè)TC第100、101、102位被替換為TTTD第103至105位被替換為1個(gè)T 【解析】基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。因密碼子具有簡(jiǎn)并性，發(fā)生堿基對(duì)替換后的基因控制的性狀可能不發(fā)生改變；堿基對(duì)的增添和缺失，改變了原有堿基的排列，一般會(huì)引起基因控制的性狀發(fā)生改變。A、C、D為堿基對(duì)的替換，B為堿基對(duì)的增添?！敬鸢浮緽 2可以遺傳給子代的突變基因通常是()A顯性基因B隱性基因C體細(xì)胞的突變 D生殖細(xì)胞的突變【解析】不管是顯性基因還是隱

9、性基因，只要發(fā)生在生殖細(xì)胞中，就可以遺傳給后代?！敬鸢浮緿 說(shuō)明：(1)基因重組是真核生物有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因。(2)基因重組未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，只是產(chǎn)生了新的基因型(或新品種)。(3)基因工程也屬于控制不同性狀的基因重新組合，屬于非自然的基因重組，可以發(fā)生在不同種生物之間，能夠定向改變生物性狀。 3現(xiàn)代生物技術(shù)利用突變和基因重組的原理，來(lái)改變生物的遺傳性狀，以達(dá)到人們所期望的目的。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)致基因重組，可產(chǎn)生定向的變異B體細(xì)胞雜交技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可培育新品種C人工誘變沒(méi)有改變突變的本質(zhì)

10、，但可使生物發(fā)生定向變異D現(xiàn)代生物技術(shù)和人工選擇的綜合利用，使生物性狀更符合人類需求【解析】基因重組包括重組類型、交換類型和人工DNA重組技術(shù)，人工DNA重組技術(shù)可產(chǎn)生定向的變異；植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性障礙，擴(kuò)大了親本的組合范圍；人工誘變的原理是基因突變，基因突變具有不定向性?！敬鸢浮緾 4以下有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是()A非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離D同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)【解析】在有性生殖過(guò)程中基因重組有兩種類型：非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換。純合體自交

11、性狀不分離。同胞兄妹間的遺傳差異主要由父母基因重組決定。【答案】C 考向一基因突變的類型分析1近幾年高考試題中，對(duì)基因突變的考查較為突出，如2011年安徽高考T4、江蘇高考T22、北京高考T31等。2對(duì)本專題的考查，經(jīng)常從基因突變的類型、特點(diǎn)及其對(duì)性狀的影響等方面進(jìn)行命題，也可結(jié)合其它知識(shí)，如細(xì)胞分裂、DNA復(fù)制等知識(shí)進(jìn)行綜合考查。 1(2011安徽高考)人體甲狀腺濾泡上皮細(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131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿

12、基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代【解析】DNA分子的組成元素為C、H、O、N、P，不含碘元素，故碘不能插入DNA分子中或替換某一堿基；大劑量的放射性同位素 131I積聚在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞可誘發(fā)其發(fā)生基因突變，但因突變發(fā)生在體細(xì)胞而不是生殖細(xì)胞，故不能遺傳給下一代；大劑量131I可能造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異，故C正確?！敬鸢浮緾 考向二基因重組1從近幾年的高考試題來(lái)看，單獨(dú)出現(xiàn)的比較少，多是和其他的知識(shí)點(diǎn)在一塊綜合考查，如結(jié)合細(xì)胞分裂、基因工程等，如2011年江蘇高考T22、2009年北京高考T3等。2考

13、查的知識(shí)點(diǎn)多集中在基因重組的類型、時(shí)間等，雖然在高考試題中出現(xiàn)的不多，但在各地的模擬題中卻經(jīng)常遇到。 2(2011江蘇高考)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生的變異是(多選)()ADNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組C非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異【解析】非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組僅發(fā)生在減過(guò)程中；有絲分裂間期和減前的間期DNA復(fù)制過(guò)程中均可發(fā)生基因突變；C、D中導(dǎo)致的染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目變異在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可發(fā)生。【答案】A

14、CD 基因重組是在減數(shù)分裂形成配子時(shí)進(jìn)行的，包括四分體時(shí)期的同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換以及減后期非同源染色體上非等位基因的自由組合。交叉互換導(dǎo)致基因重組一定與C項(xiàng)中的染色體結(jié)構(gòu)變異區(qū)分開，C項(xiàng)中的染色體變異叫易位，是發(fā)生在非同源染色體之間的交換。 1(2011上海高考)基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中起重要作用，下列表述錯(cuò)誤的是()AA基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因B. A基因可突變?yōu)锳1、A2、A3，它們?yōu)橐唤M復(fù)等位基因C. 基因突變大部分是有害的D. 基因突變可以改變種群的基因頻率【解析】A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可以回復(fù)突變?yōu)锳；基因突變具有不定向性，可以產(chǎn)生一組復(fù)等位基

15、因；基因突變大多是有害的，但有害突變不能作為生物進(jìn)化的原材料；基因突變能夠改變種群的基因頻率。故C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾 2(2010新課標(biāo)全國(guó)高考)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(cè)該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)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(xì)胞的DNA含量 D細(xì)胞的RNA含量【解析】基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段，基因突變是指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA上堿基對(duì)的增添、缺失和替換，不是堿基的組成發(fā)生改變，也不是細(xì)胞中的DNA含量變化和RNA含量變化，故A、C、D項(xiàng)都是錯(cuò)誤的?！敬鸢浮緽

16、 3(2010江蘇高考)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(jīng)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(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體C觀察細(xì)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(chǎn)品系【解析】 因突變性狀在當(dāng)代顯現(xiàn)，該突變?yōu)殡[性基因變?yōu)轱@性基因引起的，突變株為雜合子，故該變異植株自交可產(chǎn)生有“一稈雙穗”這種變異性狀的純合子；因顯微鏡下不能觀察到基因，故觀察有絲分裂中期細(xì)胞染色體無(wú)法判斷發(fā)生基因突變的位置；將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后還需誘導(dǎo)染色體加倍，再篩

17、選獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系。 【答案】B 4(2011北京高考)T DNA可隨機(jī)插入植物基因組內(nèi)，導(dǎo)致被插入基因發(fā)生突變。用此方法誘導(dǎo)擬南芥產(chǎn)生突變體的過(guò)程如下：種植野生型擬南芥，待植株形成花蕾時(shí)，將地上部分浸入農(nóng)桿菌(其中的T DNA上帶有抗除草劑基因)懸浮液中以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。在適宜條件下培養(yǎng)，收獲種子(稱為T1代)。(1)為促進(jìn)植株側(cè)枝發(fā)育以形成更多的花蕾，需要去除_，因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生的_會(huì)抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。(2)為篩選出已轉(zhuǎn)化的個(gè)體，需將T 1代播種在含_的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，成熟后自交，收獲種子(稱為T2代)。(3)為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T2代播種在含_的培養(yǎng)基上，獲得所需個(gè)體。 (4)經(jīng)過(guò)

18、多代種植獲得能穩(wěn)定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與_植株進(jìn)行雜交，再自交_代后統(tǒng)計(jì)性狀分離比。(5)若上述T DNA的插入造成了基因功能喪失，從該突變體的表現(xiàn)型可以推測(cè)野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性_。(6)根據(jù)T DNA的已知序列，利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過(guò)程是：提取_植株的DNA，用限制酶處理后，再用_將獲得的DNA片段連接成環(huán)(如圖所示)，以此為模板，從圖中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_作為引物進(jìn)行擴(kuò)增，得到的片段將用于獲取該基因的全序列信息。 A、B、C、D表示能與相應(yīng)T DNA鏈互補(bǔ)、長(zhǎng)度相等的單鏈DNA片段；箭頭指

19、示DNA合成方向。 【解析】(1)頂芽的存在可導(dǎo)致頂端優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而影響側(cè)枝上花蕾的形成。(2)(3)要篩選抗性植株，需將待選植株在特定的選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)篩選。(4)單基因突變引起的變異，其遺傳符合基因分離定律，就可用變異株與野生型植株雜交，而后自交，統(tǒng)計(jì)自交后代性狀分離比進(jìn)行判斷。(5)由(3)中“抗鹽性狀的突變體”信息知：野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性降低。(6)T DNA存在于誘導(dǎo)形成的擬南芥突變體植株的DNA中。DNA連接酶可將不同的DNA片段進(jìn)行連接。因?yàn)镈NA兩條鏈反向平行，由圖示環(huán)狀DNA外側(cè)鏈DNA合成方向可判斷，DNA擴(kuò)增過(guò)程所選的引物應(yīng)為B、C，這樣可確保被插入的基因片段得到復(fù)制。 【答案】(1)頂芽生長(zhǎng)素(2)(一定濃度的)除草劑(3)(一定濃度的)鹽(4)野生型1(5)降低(6)突變體DNA連接酶B、C