高三生物第一轮复习(基因突变和基因重组).pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一考纲解读,1举例说明基因突变的特征和原因,。,2举例说出基因重组,。,3说出基因突变和基因重组的意义,。,第5章 基因突变及其他变异,第1节 基因突变和基因重组,第一页，共33页。,第一页，共33页。,二基础梳理,认真阅读教材 P 79 P 83,尝试完成学案的“基础梳理”部分,第二页，共33页。,第二页，共33页。,三知识精讲,1.变异的概念,生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。,（一）变异的概念,第三页，共33页。,第三页，共33页。,2.可遗传变异与不可遗传变异的比较,第四页，共33页。,第四页，共33页。,矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。,实验步骤：,a,.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。,b,.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。,c,.雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。,实验预期及相关结论：,a,.,。,b,.,。,问题：,a,.预期最可能的结果：,。,b.对上述预期结果的解释：,。,第五页，共33页。,第五页，共33页。,答案,a,.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传,b,.子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传,a,.子代玉米植株全是矮茎,b,.适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可）,第六页，共33页。,第六页，共33页。,探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路,1.若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体,形态、数目、结构是否改变。,2.与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状,是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则,为不可遗传变异。,3.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的,基因型是否改变。,第七页，共33页。,第七页，共33页。,基因结构,缺失,替换,增添,该变化若发生在,中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般,；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过,传递。,配子,不能遗传,无性繁殖,（二）基因突变的理解,第八页，共33页。,第八页，共33页。,二、基因突变的原因、特点、时间和意义,替换,缺失,物理因素,化学因素,普遍性,随机性,低频性,不定向性,多害少利性,新基因,第九页，共33页。,第九页，共33页。,1.基因突变发生的范围,（1）真核生物（有丝分裂、减数分裂、无丝分裂)；,（2）原核生物（分裂生殖）；,（3）病毒（增殖）。,第十页，共33页。,第十页，共33页。,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。,基因突变不改变染色体上基因的数量，只改,变基因的结构，即由Aa或aA，而A、a的本,质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因,中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。,2.类型,（1）,显性突变：如,a,A,，该突变一旦发生即可,表现出相应性状。,（2）,隐性突变：如,A,a,，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。,提醒,第十一页，共33页。,第十一页，共33页。,（1）基因突变改变生物性状,突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的结构和功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。,（2）基因突变不改变生物性状,根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。,若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。,体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。,性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。,3.基因突变对性状的影响,第十二页，共33页。,第十二页，共33页。,误区警示,1.,DNA复制只发生在过程中，、过程不发生。,2.基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细 胞,中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的失去,分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易,发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：,生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的,细胞。,第十三页，共33页。,第十三页，共33页。,3.诱变育种材料,只要能进行细胞分裂的材料都符合要求，如萌发的种子、小白鼠等；但不进行细胞分裂的材料不符合要求，如干种子、动物精子等。原因是诱变育种必须发生基因突变，而基因突变只能发生在细胞分裂的,DNA,复制过程中。,4.突变频率很低，但突变的基因数或个体数不一定少。,5.基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。,第十四页，共33页。,第十四页，共33页。,练一练,基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法中，正确的是 (),A,.无论是低等还是高等生物都可能发生突变,B,.生物在个体发育的特定时期才可发生突变,C.,突变只能定向形成新的等位基因,D.,突变对生物的生存往往是有利的,解析,无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，无论是个体发育的哪个时期，都可能发生突变；突变是不定向的，一个位点上的基因可以突变成多个等位基因；生物与环境的适应是长期自然选择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物体性状往往与环境是不相适应的，突变对生物的生存往往是有害的，但是有的基因突变对生物的生存是有利的。,A,第十五页，共33页。,第十五页，共33页。,2.,（2008广东理基，47）,有关基因突变的叙,述，正确的是 (),A.不同基因突变的频率是相同的,B.基因突变的方向是由环境决定的,C.一个基因可以向多个方向突变,D.细胞分裂的中期发生基因突变,解析,基因突变是遗传物质的内在变化，具有,不确定性和多方向性，一般发生在,DNA,复制时。,C,第十六页，共33页。,第十六页，共33页。,3.关于基因突变的说法中，不正确的是 (),基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大,多是有害的,基因突变一定能够改变生物的表现型,人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异,都是有利的,由环境引起的变异是不能够遗传的,基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序,的改变就是基因突变,紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而,使皮肤变黑都属于可遗传变异,A,.,B,.,C,.,D,.,C,第十七页，共33页。,第十七页，共33页。,1.下列细胞或生物中可以发生基因突变的是(),洋葱根尖生长点细胞 洋葱表皮细胞 硝化细菌 T,2,噬菌体 人的神经细胞 人的骨髓细胞 蓝藻 人的精原细胞,A.B.,C.D.,B,2.原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入,了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪,种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小(),A,.置换单个碱基对,B,.增加4个碱基对,C,.缺失3个碱基对,D,.缺失4个碱基对,D,第十八页，共33页。,第十八页，共33页。,3.,关于基因突变的说法中，不正确的是(),基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的,基因突变一定能够改变生物的表现型,人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的,由环境引起的变异是不能够遗传的,基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变,紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异,A,.,B,.,C,.,D,.,C,第十九页，共33页。,第十九页，共33页。,4.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 (),A,.发生了基因突变,B.,发生了染色单体互换,C.,该细胞为次级卵母细胞,D.,该细胞为次级精母细胞,解析,题中所给图因无同源染色体，为减数第二次分裂的后期图，又因为细胞质均等分裂，故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹染色单体形成的两条染色体上的基因若不相同，只有两条途径，一是基因突变，二是染色体的交叉互换。,C,第二十页，共33页。,第二十页，共33页。,5.如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因重组均可发生在 (),A.,B.,C.,D.,解析,基因突变可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂的间期。通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。故两者均可发生的应是和的减数分裂过程。,B,第二十一页，共33页。,第二十一页，共33页。,（三）基因重组的理解,第二十二页，共33页。,第二十二页，共33页。,第二十三页，共33页。,第二十三页，共33页。,识图析图,由图获得的信息：,（1）图中无同源染色体、着丝点断,裂、均等分裂，应为次级精母细胞,或第一极体，不可能为次级卵母细胞。,（2）造成,B,、,b,不同的原因有基因突变,（间期）或交叉互换（前期）。若为体细胞有丝分裂（如根尖分生区细胞、受精卵等）则只能是基因突变造成的；若题目中问造成,B,、,b,不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源基因突变；若题目中有分裂时期提示，如减,前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。,第二十四页，共33页。,第二十四页，共33页。,对位训练,4.下列有关基因重组的说法，不正确的是(),A.,基因重组是生物变异的根本来源,B.,基因重组能够产生多种基因型,C.,基因重组发生在有性生殖的过程中,D.,非同源染色体上的非等位基因可以发生重组,A,第二十五页，共33页。,第二十五页，共33页。,5.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 (),A,.发生了基因突变,B.,发生了染色单体互换,C.,该细胞为次级卵母细胞,D.,该细胞为次级精母细胞,解析,题中所给图因无同源染色体，为减数第,二次分裂的后期图，又因为细胞质均等分裂，,故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹染,色单体形成的两条染色体上的基因若不相同，,只有两条途径，一是基因突变，二是染色体的,交叉互换。,C,第二十六页，共33页。,第二十六页，共33页。,考点四 基因工程的操作工具和步骤,1.基因工程操作工具,（1）基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（简,称限制酶）,分布：主要在微生物体内。,特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸,序列，并在特定,的切点上切割,DNA,分子。,实例：,Eco,R I,限制酶能专一识别,GAATTC,序,列，并在,G,和,A,之间将这段序列切开。,第二十七页，共33页。,第二十七页，共33页。,切割结果：产生两个带有黏性末端的,DNA,片段。,作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的,DNA,切断，对自己的,DNA,无损害。,(2)基因的“针线”,DNA,连接酶,催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。,催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。,催化结果：形成重组,DNA,。,(3)常用的运载体质粒,本质：小型环状,DNA,分子。,作用,a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；,b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。,条件,a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；,b.有多个限制酶切点；,c.有标记基因。,第二十八页，共33页。,第二十八页，共33页。,2.基因工程操作步骤图解,提醒,（1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。,（2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。,第二十九页，共33页。,第二十九页，共33页。,对应训练,6.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上,建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技,术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛,而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图，,请据图分析回答：,第三十页，共33页。,第三十页，共33页。,（1）图中,A,是,，最常用的是,；在基因工程中，需要在,酶的作用下才能完成剪接过程。,（2）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有,（用图解中序号表示）。,（3）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是,，也说明了生物共用一套,。,（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是,。,第三十一页，共33页。,第三十一页，共33页。,（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞,的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，,这说明,。如果把该基因导入叶绿,体DNA中，将来产生的配子中,（填“一定”或,“不一定”）含有抗病基因。,解析,（1）基因工程中需要的酶有：限制性核酸内,切酶和,DNA,连接酶，很容易漏掉一种酶。,（2）解题的关键点是“可以”遵循碱基互补配对的,步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人,工合成法，人工合成法包括,mRNA,逆转录和蛋白质,氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互,补配对。另外，过程拼接和过程目的基因扩增,和筛选也涉及碱基互补配对。,第三十二页，共33页。,第三十二页，共33页。,（四）基因突变和基因重组的比较,第三十三页，共33页。,第三十三页，共33页。,