高中生物第七单元生物的变异育种和进化第20讲基因突变和基因重组省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课.pptx

生物,第七单元生物变异、育种和进化,第20讲基因突变和基因重组,第1页,考情分析备考导航,最新考纲,全国卷六年考题统计,全国卷六年考题分值统计,1.基因重组及其意义(),2.基因突变特征和原因(),全国卷T32,第2页,1.基因突变实例镰刀型细胞贫血症形成分析,考点一基因突变机制、特点及意义,知识梳理,自主学习 扎实基础,镰刀状,谷氨酸,缬氨酸,替换,第3页,2.基因突变概念,DNA分子中发生碱基正确替换、增添和缺失,而引发,改变。,3.通常情况下基因突变发生时期,主要发生在,。,4.诱发基因突变原因连线,基因结构,有丝分裂间期或减数第一次分裂前间期,答案：,第4页,5.基因突变特点连线,答案第5页,6.基因突变意义,新基因,生物变异,原始材料,【深挖教材】,(1)可遗传变异与不可遗传变异有何不一样?,提醒:,可遗传变异是指遗传物质发生改变变异;不可遗传变异是指遗传物质未发生改变变异。,(2)基因突变一定产生等位基因吗?为何?,提醒:,不一定;真核生物基因突变普通可产生它等位基因,而病毒和原核细胞中不存在等位基因,其基因突变产生是一个新基因。,第6页,(3)为何在细胞分裂间期易发生基因突变?,提醒:,细胞分裂间期进行DNA复制,DNA复制时需要解旋成单链,单链DNA轻易受到内、外原因影响而发生碱基改变。,(4)基因突变都能遗传给后代吗?为何?,提醒:,不一定;基因突变假如发生在有丝分裂过程中,普通不遗传;假如发生在减数分裂过程中,能够经过配子传递给后代。,第7页,1.基因突变发生机制分析,重点透析,剖析考点 拓展深化,第8页,【易错点拨】,(1)基因突变不只是发生在间期,基因突变常主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前间期,也能发生在其它各时期,只是突变率更低。,(2)诱变原因不能决定基因突变方向,诱变原因可提升基因突变频率,但不会决定基因突变方向,基因突变含有不定向性特点。,(3)基因突变时碱基正确改变可多可少,基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目标改变,只要是基因分子结构内改变,1个碱基正确改变叫基因突变,多个碱基正确改变也叫基因突变。,(4)基因突变不会改变DNA上基因数目和位置,基因突变发生在基因内部,所以基因突变只是产生了新等位基因,并没有改变DNA上基因数目和位置。,第9页,(5)基因突变利害性取决于生物生存环境条件,比如,昆虫突变产生残翅性状,若在陆地上则为不利变异,而在多风岛屿上则为有利变异。,(6)RNA病毒中也有基因突变,RNA病毒中,基因突变指RNA中碱基改变、增添和缺失,其突变率远大于DNA突变率。,2.基因突变与生物性状关系相关问题归纳,(1)基因突变引发生物性状改变,碱基对增加 插入位置前不影响,影响插入位置后序列,碱基对替换 只改变1个氨基酸或不改变,碱基对缺失 缺失位置前不影响,影响缺失位置后序列,第10页2)基因突变可改变生物性状4大成因,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。,以上改变普通会引发蛋白质结构和功效改变,进而引发生物性状改变。,(3)基因突变未引发生物性状改变原因,突变部位:基因突变发生在基因非编码区。,密码子简并性:若基因突变发生后,引发了mRNA上密码子改变,但因为一,种氨基酸可对应多个密码子,若新产生密码子与原密码子对应是同一个,氨基酸,此时突变基因控制性状不改变。,隐性突变:若基因突变为隐性突变,如AA中其中一个Aa,此时性状也不,改变。,有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸位置,但该蛋白质功效不变。,第11页,1,.(吉林长春期末),假如细菌控制产生某种“毒蛋白”基因发生了突变,突变造成结果使其决定蛋白质部分氨基酸改变以下:,基因突变前:甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸,基因突变后:甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸赖氨酸,依据上述氨基酸序列确定突变基因改变最可能是(),A.突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤,B.突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶,C.突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤,D.突变基因为一个碱基增减,题组一,基因突变机制,D,题组例练,分类例练 提炼方法,解析:,由题意知基因突变前后,前两个氨基酸不变,后三个氨基酸序列发生改变,说明第二个密码子之后序列发生了改变,因为碱基替换只能改变被替换密码子,不会影响后面密码子,故该突变基因最可能是因一个碱基增减造成。,第12页,解析:,5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)结构类似物,DNA复制时,少数Bu代替T作为原料,造成(A+T)/(G+C)碱基百分比略小于原大肠杆菌,所以最可能是碱基种类发生了替换。,2.5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)结构类似物,在含有Bu培养基上培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌。突变型大肠杆菌中碱基数目不变,但(A+T)/(G+C)碱基百分比略小于原大肠杆菌,这说明Bu诱发突变机制最可能是(),A.诱发DNA链发生碱基种类替换,B.裂解DNA脱氧核苷酸链中磷酸二酯键,C.阻止碱基正常配对,缺失部分碱基,D.促使DNA中C与G配对,使碱基序列改变,A,第13页,3.以下相关基因突变叙述,正确是(),A.环境原因可诱导某基因朝某一方向突变,B.基因突变后遗传信息不一定改变,但生物性状一定改变,C.自然界中全部等位基因产生根本起源都是基因突变,D.基因突变产生性状往往对个体生存是不利,所以会阻止生物进化,题组二,基因突变特点及其影响,C,解析:,基因突变是不定向,环境原因可对生物性状进行定向选择;基因突变是基因结构改变,而生物性状不一定改变;基因突变能产生新基因,是生物变异根本起源;生物与环境适应是长久自然选择结果,当发生基因突变后,出现新生物性状往往与环境是不相适应,突变对生物生存往往是有害,不过有基因突变对生物生存是有利,所以有利于生物进化。,第14页,4,.(内蒙古呼和浩特二模),因为编码酶X基因中某个碱基被替换,酶X变为酶Y。下表显示,酶Y与酶X相比,可能出现四种情况。以下相关分析,合理是(),C,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,1,1,小于1,大于1,A.情况说明基因结构没有发生改变,B.情况是因为氨基酸数降低了50%,C.情况是因为突变造成终止密码子提前,D.情况翻译肽链变短,第15页,解析:,情况中,酶Y、酶X活性相等,氨基酸数目相等,可能是碱基对发生替换后,转录形成密码子在突变前后编码同一个氨基酸,但基因中碱基序列已发生改变;情况中,酶Y活性降低,氨基酸数目不变,可能是碱基对发生替换后,转录形成密码子在突变前后编码氨基酸不一样,但数量并没有降低;情况中,酶Y活性降低,且酶Y氨基酸数目降低,可能原因是碱基对发生替换后,造成终止密码子提前,翻译形成肽链变短;情况中,酶Y活性增大,肽链延长,可能是碱基对发生替换后,造成终止密码子延后,翻译形成肽链变长。,第16页,5.经X射线照射紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,以下叙述错误是(),A.白花植株出现是对环境主动适应结果,有利于香豌豆生存,B.X射线可引发基因突变,该变异普通发生在DNA复制时,C.经过杂交试验,能够确定是显性突变还是隐性突变,D.观察白花植株自交后代性状,可确定是否是可遗传变异,题组三,显隐性突变判断与分析,A,解析:,白花植株出现是基因突变结果,是不定向,环境起选择作用,不是对环境主动适应结果;基因突变主要发生在分裂间期DNA分子复制时,X射线能诱发基因突变;经过杂交试验可知该突变是显性突变还是隐性突变,若子代表现为突变性状,则为显性突变,若子代表现为正常性状,则为隐性突变;若白花植株自交后代出现突变性状,则为可遗传变异,若后代无突变性状,则为不可遗传变异。,第17页,6,.(黑龙江哈尔滨期末),基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花传粉植物AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa个体,则最早在第几代中能分离得到显性突变纯合体(),A.子一代B.子二代C.子三代D.子四代,C,解析:,若某种自花传粉植物AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,在子一代都出现Aa,最早子一代中观察到显性突变,在子二代中观察到隐性突变;子二代能分离得到隐性突变纯合子,子三代能分离得到显性纯合子。,第18页,考点二基因重组及其与基因突变比较,1.基因重组概念:,生物体进行有性生殖过程中,基因重新组合。,2.基因重组类型及发生时间,如图a、b为减数第一次分裂不一样时期细胞图像,二者都发生了基因,重组。,(1)发生时间,写出对应细胞所处时期:,a,。,b,。,知识梳理,自主学习 扎实基础,控制不一样性状,减数第一次分裂前期四分体时期,减数第一次分裂后期,第19页,(2)类型,a同源染色体上,之间交叉交换。,b非同源染色体上,之间自由组合。,3.基因重组意义,(1)形成,主要原因之一。,(2)生物变异起源之一,有利于,。,【深挖教材】,(1)自然条件下,原核生物能发生基因重组吗?,提醒:,普通不能。不过特殊情况下能够,如肺炎双球菌转化。,(2)精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗?为何?,提醒:,不属于。基因重组实质是控制不一样性状基因重新组合,精子和卵细胞随机结合时,因为来自父方和母方染色体为同源染色体,故精子与卵细胞随机结合不会造成基因重组,自然条件下基因重组发生时间是减数第一次分裂前期四分体时期和减数第一次分裂后期。基因重组发生在精子和卵细胞形成过程中。,非姐妹染色单体,非等位基因,生物多样性,生物进化,第20页,基因突变与基因重组比较,重点透析,剖析考点 拓展深化,项目,基因突变,基因重组,变异,本质,基因内部结构发生改变,原有基因重新组合,适用,范围,全部生物(包含病毒),有性生殖真核生物和基因工程中原核生物,发生,时期,有丝分裂间期,减分裂前间期,减分裂后期,减分裂前期四分体时期,产生,原因,物理、化学、生物原因,碱基正确增添、缺失、替换,基因结构改变,交叉交换、自由组合,基因重新组合,第21页,结果,产生新基因,产生新基因型,意义,生物变异根本起源,为进化提供最初原始材料,形成生物多样性根本原因,生物变异主要起源,丰富了进化材料,形成生物多样性主要原因之一,应用,人工诱变育种,杂交育种,联络,都使生物产生可遗传变异,在长久进化过程中,经过基因突变产生新基因,为基因重组提供了大量可供自由组合新基因,基因突变是基因重组基础,二者均产生新基因型,可能产生新表现型,第22页,【深化拓展】,(1)自由组合型基因重组发生机制是同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,造成非同源染色体上非等位基因间重新组合。,(2)交叉交换型基因重组发生机制是同源染色体非姐妹染色单体之间交叉交换,造成染色单体上基因重新组合。,(3)基因重组只产生新性状组合,不产生新性状。,第23页,1.下面相关基因重组说法不正确是(),A.基因重组发生在减数分裂过程中,是生物变异主要起源,B.基因重组产生原来没有新基因,从而改变基因中遗传信息,C.基因重组所产生新基因型不一定会表示为新表现型,D.基因重组能产生原来没有新性状组合,题组一,基因重组类型、特点及意义分析,B,题组例练,分类例练 提炼方法,解析:,基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不一样性状基因重新组合,是生物变异主要起源;基因重组不能产生新基因,但可产生新基因型,基因突变改变基因中遗传信息,进而产生原来没有新基因;因为性状显隐性关系,基因重组所产生新基因型不一定会表示为新表现型;因为控制不一样性状基因重新组合,进而可产生原来没有新性状组合。,第24页,2.基因重组是生物变异主要起源之一,以下相关基因重组叙述中,正确是(),A.加热杀死后S型菌和R型菌混合后注射到小鼠体内,可分离出活S型菌原因是R型菌发生了基因重组,B.基因型为Aa个体自交,因基因重组而造成子代性状分离,C.造成同卵双生姐妹间性状上差异主要原因是基因重组,D.非同源染色体之间片段交换可能造成基因重组,A,解析:,加热杀死后S型菌和R型菌混合后注射到小鼠体内,分离出活S型菌是因为R型菌发生了基因重组;基因型为Aa个体自交,因等位基因分离而造成子代性状分离;造成同卵双生姐妹间性状上差异主要原因是突变、环境等原因;非同源染色体之间片段交换造成染色体变异(易位)。,第25页,3.以下甲、乙分裂过程中产生配子时发生变异分别属于(),A.均为基因重组,可遗传变异,B.基因重组,基因突变,C.均为基因突变,可遗传变异,D.基因突变,基因重组,题组二,基因突变与基因重组比较,D,解析:,甲图中“a”基因是从“无”到“有”,属于基因突变;乙图中A、a、B、b基因是已经存在,只是进行了重新组合。,第26页,4,.(河南周口一模),图甲表示果蝇卵原细胞中一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成一个卵细胞中一条染色体,两图中字母均表示对应位置上基因。以下相关叙述中正确是(),A.图甲中同源染色体上最多只有三对等位基因,B.图乙中卵细胞在形成过程中必定发生了基因突变,C.图中非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合,D.基因D、d本质区分是碱基正确排列次序不一样,D,解析:,图甲中同源染色体上有多对等位基因,图中标出为三对;图乙中卵细胞在形成过程中发生了基因突变或基因重组;图中非等位基因为同源染色体上非等位基因,不能发生自由组合;基因D、d本质区分是碱基正确排列次序不一样。,第27页,基因突变和基因重组判断方法,方法突破,(2)依据亲子代基因型,假如亲代基因型为BB或bb,则引发姐妹染色单体B与b不一样原因是基因突变。假如亲代基因型为Bb,则引发姐妹染色单体B与b不一样原因是基因突变或交叉交换。,(3)依据细胞分裂方式,假如是有丝分裂中染色单体上基因不一样,则为基因突变结果。,假如是减数分裂过程中染色单体上基因不一样,可能发生了基因突变或交叉交换。,第28页,(4)依据细胞分裂图,假如是有丝分裂后期图像,两条子染色体上两基因不一样,则为基因突变结果,如图甲。,假如是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上两基因不一样,则为基因突变结果,如图乙。,假如是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上两基因不一样,则为交叉交换(基因重组)结果,如图丙。,第29页,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,填充:,、,、,基因结构,不定向,生物,生物变异,新基因,生物进化,控制不一样性状,生物多样性,第30页,要语强记,1.基因突变4关键点,(1)3个起源:碱基正确增添、缺失和替换。,(2)3个诱变原因:物理原因、化学原因、生物原因。,(3)5个特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。,(4)3个意义:,新基因产生路径。,生物变异根本起源。,生物进化原始材料。,2.基因重组3关键点,(1)1个时期:发生在有性生殖过程中。,(2)2个起源:非同源染色体自由组合;同源染色体中非姐妹染色单体交叉交换。,(3)1个意义:生物变异主要起源,丰富了生物进化材料,是形成生物多样性主要原因。,第31页,