2020届高三生物人教一轮复习课件:7.1基因突变和基因重组.pdf
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1、第七单元 生物的变异、育种与进化 第1课 基因突变和基因重组 考点一 基因突变考点一 基因突变 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.实例实例镰刀型细胞贫血症:镰刀型细胞贫血症: (1)(1)图示中图示中a a、b b、c c过程分别代表过程分别代表_、_和和 _。突变发生在。突变发生在_(_(填字母填字母) )过程中。过程中。 (2)(2)患者贫血的直接原因是多肽链上的一个患者贫血的直接原因是多肽链上的一个_被被 一个一个_替换,即血红蛋白结构异常。根本原因替换,即血红蛋白结构异常。根本原因 是基因中碱基对由是基因中碱基对由 突变成突变成 ,即发生了基因突,即发生了基因突 变。变。 DN
2、ADNA复制复制转录转录 翻译翻译a a 谷氨酸谷氨酸 缬氨酸缬氨酸 2.2.概念:概念: DNADNA分子中发生分子中发生_,而引起,而引起 的基因结构的改变。的基因结构的改变。 3.3.时间:时间: 主要发生在有丝分裂间期或主要发生在有丝分裂间期或_的间的间 期。期。 碱基对的替换、增添和缺失碱基对的替换、增添和缺失 减数第一次分裂前减数第一次分裂前 4.4.诱发基因突变的因素:诱发基因突变的因素: (1)(1)内因:体内异常的代谢物质等导致基因中碱基对内因:体内异常的代谢物质等导致基因中碱基对 _。 (2)(2)外因外因( (连线连线) ): 增添、缺失或替换增添、缺失或替换 5.5.结
3、果:可产生新的结果:可产生新的_: (1)(1)发生在配子中:可遗传给后代。发生在配子中:可遗传给后代。 (2)(2)发生在体细胞中:一般不能通过发生在体细胞中:一般不能通过_遗传。遗传。 基因基因 有性生殖有性生殖 6.6.特点:特点: (1)(1)普遍性:普遍性:_都可以发生。都可以发生。 (2)(2)随机性:生物个体发育的随机性:生物个体发育的_和和DNADNA分子的分子的 任何部位。任何部位。 (3)(3)低频性:自然状态下,突变频率很低频性:自然状态下,突变频率很_。 一切生物一切生物 任何时期任何时期 低低 (4)(4)不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,不定向性:一个基因
4、可以向不同的方向发生突变, 产生一个以上的产生一个以上的_。 (5)(5)多害少利性:多数基因突变破坏多害少利性:多数基因突变破坏_ 的协调关系,对生物有害。的协调关系,对生物有害。 等位基因等位基因 生物体与现有环境生物体与现有环境 7.7.意义:意义: (1)_(1)_产生的途径。产生的途径。 (2)(2)生物变异的生物变异的_。 (3)(3)生物进化的生物进化的_。 新基因新基因 根本来源根本来源 原始材料原始材料 8.8.【教材易漏知识】【教材易漏知识】必修必修2 2 P81“P81“学科交叉学科交叉”: 镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区,镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾
5、猖獗的地区, 具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体( (即杂合即杂合 子子) ),不表现镰刀型细胞贫血症的症状的原因是什么?,不表现镰刀型细胞贫血症的症状的原因是什么? 提示:提示:该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并 对疟疾具有较强的抵抗力。对疟疾具有较强的抵抗力。 【特别提醒】【特别提醒】 基因突变的四点提醒基因突变的四点提醒 (1)DNA(1)DNA中碱基对的增添、缺失、替换不一定是基因突中碱基对的增添、缺失、替换不一定是基因突 变,只有引起了基因结构变化,才是基因突变。变,只有引起了基因结构变化,才是基
6、因突变。 (2)(2)基因突变不一定都产生等位基因,如原核生物和病基因突变不一定都产生等位基因,如原核生物和病 毒的基因突变产生的是新基因。毒的基因突变产生的是新基因。 (3)(3)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变不一定都能遗传给后代。 (4)(4)基因突变不一定导致生物性状的改变。基因突变不一定导致生物性状的改变。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2016(2016天津高考天津高考) )枯草杆菌野生型与某一突变型的差枯草杆菌野生型与某一突变型的差 异见下表:异见下表: 注:注:P P:脯氨酸;:脯氨酸;K K:赖氨酸;:赖氨酸;R R:精氨酸:精氨酸 下列
7、叙述正确的是下列叙述正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120135(14120135( ) ) A.S12A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B.B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C.C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D.D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 【素养解读】【素养解读】本题主要考查两个核心素养:本题主要考查两个核心素养: (1)(1)科学思维:分析链霉素的作用,归纳突变产生的原科学思维:分析链霉素的作
8、用,归纳突变产生的原 因。因。 (2)(2)生命观念:生命观念:S12S12蛋白结构与功能相适应。蛋白结构与功能相适应。 【解析】【解析】选选A A。本题主要考查基因突变、遗传信息的表。本题主要考查基因突变、遗传信息的表 达、自然选择。达、自然选择。A A项,表格中突变型在含链霉素培养基项,表格中突变型在含链霉素培养基 中的存活率为中的存活率为100%100%,则说明突变型具有链霉素抗性,则说明突变型具有链霉素抗性, 故正确;故正确;B B项,翻译是在核糖体上进行的,链霉素通过项,翻译是在核糖体上进行的,链霉素通过 与核糖体结合只能抑制翻译功能,故错误。与核糖体结合只能抑制翻译功能,故错误。C
9、 C项,野生项,野生 型和突变型的型和突变型的S12S12蛋白中只有一个氨基酸蛋白中只有一个氨基酸( (第第5656位氨基位氨基 酸酸) )有差异,这是由于基因结构中碱基对的替换所致,有差异,这是由于基因结构中碱基对的替换所致, 而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改 变,故错误。变,故错误。D D项,枯草杆菌对链霉素的抗性突变早已项,枯草杆菌对链霉素的抗性突变早已 存在,不是链霉素诱发的,链霉素只能作为环境因素存在,不是链霉素诱发的,链霉素只能作为环境因素 起到选择作用,故错误。起到选择作用,故错误。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1
10、 1 判断基因突变的类型 判断基因突变的类型 若题中野生型核糖体若题中野生型核糖体S12S12蛋白的氨基酸数目蛋白的氨基酸数目增加,增加,_ ( (填填“能能”或或“不能不能”) )判断一定是基因中碱基对的增判断一定是基因中碱基对的增 添所致。理由是添所致。理由是_ _。 不能不能 若碱基对的缺失导致终止密码子改若碱基对的缺失导致终止密码子改 变,也会导致氨基酸数目的增加变,也会导致氨基酸数目的增加 变式变式2 2 判断基因突变的位置 判断基因突变的位置 若另有一种突变型枯草杆菌,其核糖体若另有一种突变型枯草杆菌,其核糖体S12S12蛋白突变位蛋白突变位 点如图所示,链霉素仍能与核糖体结合:点
11、如图所示,链霉素仍能与核糖体结合: ( (注:序列中的字母表示氨基酸缩写,序列上方的数字注:序列中的字母表示氨基酸缩写,序列上方的数字 表示该氨基酸在序列中的位置,表示该氨基酸在序列中的位置,、表示枯草表示枯草 杆菌三种突变型的突变点,每种突变型只有一处突变杆菌三种突变型的突变点,每种突变型只有一处突变) ) (1)(1)据图推测,由于碱基对的替换引起的突变型有据图推测,由于碱基对的替换引起的突变型有 _。突变型。突变型产生的原因最可能是产生的原因最可能是_。 (2)(2)进一步研究发现,只有突变型进一步研究发现,只有突变型中链霉素不能与中链霉素不能与 核糖体结合,另两种突变型中链霉素均能与核
12、糖体结核糖体结合,另两种突变型中链霉素均能与核糖体结 合,可推测位点合,可推测位点_的突变导致了该蛋白的功能异常。的突变导致了该蛋白的功能异常。 、增添增添 【方法规律】【方法规律】 基因突变对蛋白质的影响规律基因突变对蛋白质的影响规律 类型类型 影响影响 范围范围 对氨基酸的影响对氨基酸的影响 替换替换小小只改变只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变 增添增添大大 不影响插入位置前的序列,影响不影响插入位置前的序列,影响 插入位置后的序列插入位置后的序列 类型类型 影响影响 范围范围 对氨基酸的影响对氨基酸的影响 缺失缺失大大 不影响缺失位置前的序列,影响不影响缺失位置前的序列,影响
13、缺失位置后的序列缺失位置后的序列 增添或缺增添或缺 失失3 3个碱基个碱基 小小 增添或缺失位置增加或缺失增添或缺失位置增加或缺失1 1个个 氨基酸对应的序列氨基酸对应的序列 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 基因突变的机理和类型基因突变的机理和类型 1.(20161.(2016海南高考海南高考) )依据中心法则,若原核生物中的依据中心法则,若原核生物中的 DNADNA编码序列发生变化后,相应蛋白质的氨基酸序列不编码序列发生变化后,相应蛋白质的氨基酸序列不 变,则该变,则该DNADNA序列的变化是序列的变化是( ( ) ) A.DNAA.DNA分子发生断裂分子发生断裂 B.DNA
14、B.DNA分子发生多个碱基增添分子发生多个碱基增添 C.DNAC.DNA分子发生碱基替换分子发生碱基替换 D.DNAD.DNA分子发生多个碱基缺失分子发生多个碱基缺失 【解析】【解析】选选C C。本题主要考查基因突变的本质与基因表。本题主要考查基因突变的本质与基因表 达的结果。达的结果。A A项,项,DNADNA分子发生断裂会造成合成的蛋白分子发生断裂会造成合成的蛋白 质氨基酸数目变少,故错误。质氨基酸数目变少,故错误。B B项,项,DNADNA分子发生多个分子发生多个 碱基增添,一般会造成合成的蛋白质氨基酸数目增碱基增添,一般会造成合成的蛋白质氨基酸数目增 多,也有可能提前出现终止密码子,合
15、成的蛋白质氨多,也有可能提前出现终止密码子,合成的蛋白质氨 基酸数目减少,两种情况下氨基酸序列均会改变,故基酸数目减少,两种情况下氨基酸序列均会改变,故 错误。错误。C C项,项,DNADNA分子发生碱基替换,因密码子具有简分子发生碱基替换,因密码子具有简 并性,相应的蛋白质氨基酸序列可能不变,故正确。并性,相应的蛋白质氨基酸序列可能不变,故正确。D D 项,项,DNADNA分子发生多个碱基缺失,相应的蛋白质氨基酸分子发生多个碱基缺失,相应的蛋白质氨基酸 数目一般会减少,故错误。数目一般会减少,故错误。 2.(20182.(2018荆州模拟荆州模拟) )一只突变型的雌果蝇与一只野生一只突变型的
16、雌果蝇与一只野生 型雄果蝇交配后,产生的型雄果蝇交配后,产生的F F1 1中野生型与突变型之比为中野生型与突变型之比为 2121,且雌雄个体之比也为,且雌雄个体之比也为2121,这个结果从遗传学,这个结果从遗传学 角度可做出合理解释的是角度可做出合理解释的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号 14120136(14120136( ) ) A.A.该突变为该突变为X X染色体显性突变,且含该突变基因的雌配染色体显性突变,且含该突变基因的雌配 子致死子致死 B.B.该突变为该突变为X X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性染色体显性突变,且含该突变基因的雄性 个体致死个体致死 C.C.该突变为该突变为X
17、 X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性 个体致死个体致死 D.XD.X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致 雌配子致死雌配子致死 【解析】【解析】选选B B。突变型雌果蝇的后代中雄性有。突变型雌果蝇的后代中雄性有1/21/2死死 亡,说明该雌性果蝇为杂合子,该突变为亡,说明该雌性果蝇为杂合子,该突变为X X染色体显性染色体显性 突变,故突变,故C C项错误。若含突变基因的雌配子致死,则子项错误。若含突变基因的雌配子致死,则子 代中全部为野生型这一种表现型,且不会引起雌雄个代中全部为野生型这一种表现型,且不
18、会引起雌雄个 体数量的差异,故体数量的差异,故A A项错误。若含该突变基因的雄性个项错误。若含该突变基因的雄性个 体致死,相关基因用体致死,相关基因用D D、d d表示,则子代为表示,则子代为1X1XD DX Xd d( (突变突变 型型)1X)1Xd dX Xd d( (野生型野生型)1X)1XD DY(Y(死亡死亡)1X)1Xd dY(Y(野生型野生型 ) ),B B项正确。若项正确。若X X染色体片段发生缺失可导致突变型,染色体片段发生缺失可导致突变型, 且缺失会导致雌配子致死,则子代都表现为野生型,且缺失会导致雌配子致死,则子代都表现为野生型, 且雌雄个体数量相等,和题意不符,且雌雄个
19、体数量相等,和题意不符,D D项错误。项错误。 【方法技巧】【方法技巧】基因突变的类型及判定方法基因突变的类型及判定方法 (1)(1)类型类型 显性突变:显性突变:aaAaaaAa(当代表现)(当代表现) 隐性突变:隐性突变:AAAaAAAa(当代不表现(当代不表现, ,一旦表一旦表 现即为纯合子)现即为纯合子) (2)(2)判定方法。判定方法。 选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交,据子代选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交,据子代 性状表现判断。性状表现判断。 让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。 角度二角度二 基因突变的特点及其对生物性状的
20、影响基因突变的特点及其对生物性状的影响 3.(20183.(2018南昌模拟南昌模拟) )下列关于基因突变的叙述,正确下列关于基因突变的叙述,正确 的是的是 ( ( ) ) A.A.在没有外界不良因素的影响下,生物不会发生基因在没有外界不良因素的影响下,生物不会发生基因 突变突变 B.B.落粒性水稻有利于水稻繁殖,不利于人类收割,这落粒性水稻有利于水稻繁殖,不利于人类收割,这 体现了基因突变的有害性体现了基因突变的有害性 C.C.基因突变的随机性体现在一个基因可以突变成多个基因突变的随机性体现在一个基因可以突变成多个 等位基因等位基因 D.D.突变能产生自然界中原本不存在的基因,是变异的突变能
21、产生自然界中原本不存在的基因,是变异的 根本来源根本来源 【解析】【解析】选选D D。基因突变分诱发突变和自发突变,没有。基因突变分诱发突变和自发突变,没有 外界不良因素影响,也有可能发生基因突变,外界不良因素影响,也有可能发生基因突变,A A项错项错 误。基因突变的有害性或有利性是对生物本身而不是误。基因突变的有害性或有利性是对生物本身而不是 对人类而言的,对人类而言的,B B项错误。基因突变的随机性表现在基项错误。基因突变的随机性表现在基 因突变可发生在生物个体发育的任何时期,可以发生因突变可发生在生物个体发育的任何时期,可以发生 在细胞内的不同在细胞内的不同DNADNA分子上,可以发生在
22、同一分子上,可以发生在同一DNADNA的不的不 同部位等,而一个基因可以向不同方向发生突变,同部位等,而一个基因可以向不同方向发生突变, 产生多个等位基因,这称之为不定向性,产生多个等位基因,这称之为不定向性,C C项错误。基项错误。基 因突变能产生新的等位基因,即产生自然界中原本不因突变能产生新的等位基因,即产生自然界中原本不 存在的基因,是变异的根本来源,存在的基因,是变异的根本来源,D D项正确。项正确。 4.(20184.(2018石家庄模拟石家庄模拟) )一对毛色正常鼠交配,产下多一对毛色正常鼠交配,产下多 只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。
23、分析认为,鼠毛色 出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果( (控控 制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染 色体上一对等位基因中的一个基因色体上一对等位基因中的一个基因) );二是隐性基因携;二是隐性基因携 带者之间交配的结果带者之间交配的结果( (只涉及亲本常染色体上一对等位只涉及亲本常染色体上一对等位 基因基因) )。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能 力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,
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- 2020 届高三 生物 一轮 复习 课件 7.1 基因突变 基因 重组
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