高中生物人教版必修2第5章第1节课件：《基因突变和基因重组》

课件40张PPT。替换、增添缺失 物理因 素 化学因素 生物因 素 普遍性 随机性 低频性 不定向性 有丝 分裂间期 减数第一 次分裂间期 新基因产生的途径 生物变异的根本来 源 3.基因突变对性状的影响
(1)基因突变影响后代性状
原因：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。(2)基因突变不影响后代性状
原因：①若基因突变发生后，引起了信使RNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
②若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。
4．基因突变对后代的影响
①基因突变发生在有丝分裂过程中，可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖，所有体细胞突变，对后代影响小。
②如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。对于有性生殖的生物来说对后代影响大。 在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1个核苷酸对，不可能的后果是
A．没有蛋白质产物
B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
解析　基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列若在其中部缺失1个核苷酸对，经转录后，在信使RNA上可能提前形成终止密码子，使翻译过程在基因缺失位置终止，使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸。或者因基因中部缺失1个核苷酸对，使信使RNA上从缺失部位开始向后的密码子都发生改变，从而使合成的蛋白质中，在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化。
答案　A 1．(2009·重庆模拟)下列关于基因突变的叙述，错误的是
A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换
B．基因突变是由基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而引起的
C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起
D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的
答案　D 关于基因重组的叙述，正确的是
A．有性生殖可导致基因重组
B．等位基因的分离可导致基因重组
C．非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组
D．无性生殖可导致基因重组
解析　有性生殖过程中，经减数分裂形成有性生殖细胞时，可发生基因重组；C选项中的非等位基因没说明是位于同源染色体上，还是位于非同源染色体上，所以不正确；B选项等位基因分离可导致性状分离；D选项中无性生殖不会出现基因重组。
答案　A 2．如图所示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是A．来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换
B．B与b的分离发生在减数第一次分裂
C．A与a的分离仅发生在减数第一次分裂
D．A与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂解析　图中同源染色体上非姐妹染色单体间发生了交叉互换，每条染色体上均既含A又含a，所以在减Ⅰ过程中这一对同源染色体分开，染色体1上的A与染色体2上的a分开；减Ⅱ过程中，染色体1和2上的2条姐妹染色单体分开，其上的A与a也分开。
答案　C 下图为马的生活史，有关此图的叙述，正确的是
①有丝分裂发生在a、d　②基因重组发生在c　③基因突变可发生在a、b、d　④合子为新个体发育的起点 A．①②③　　　　　　　　 B．①④
C．①③④ D．②③④
解析　基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中，而减数分裂发生在原始生殖细胞产生生殖细胞的过程中，即b过程；雌雄个体产生原始生殖细胞是通过有丝分裂实现的；个体发育过程中进行的细胞分裂都是有丝分裂。
答案　C 3．(2010·济南模拟)以下关于生物变异的叙述，正确的是
A．基因突变都会遗传给后代
B．基因碱基序列发生的改变，不一定导致性状改变
C．染色体变异产生的后代都是不育的
D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
解析　生殖细胞突变可遗传给后代；染色体变异若是染色体组成倍增加，其后代也是可育的；广义的基因重组可发生在基因工程中；基因碱基序列改变对应的密码子一定改变，但翻译成的氨基酸不一定改变。故选B。
答案　B 可遗传变异与不可遗传变异的鉴定方法，自交后代是否发生性状分离或在相同环境下进行比较鉴定。 (山东高考)普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验： 请分析回答：
(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是____________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。 思路点拨　A组中F1到F2的方法属于自交，得到的F2中矮秆抗病植株为ttRR∶ttRr＝1∶2，所以不稳定遗传的个体占2/3。B组中花药离体培养获得的矮秆植株Ⅱ属于单倍体，会出现不育的配子。基因突变的频率低且不定向，所以C组育种较难获得符合要求的新品种。矮秆抗病Ⅱ的基因型为tR，经秋水仙素处理后，所得个体基因型全部为ttRR。(5)小题可从两个角度考虑，一是假设矮秆植株是由环境引起的不可遗传的变异，种植后结果会怎样，二是假设矮秆植株是由基因突变引起的可遗传变异，其遗传情况如何，然后反向描述即可。 答案　(1)自交　　(2)Ⅱ　(3)C　基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍　100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。(或矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果) 1．下列有关基因重组的说法中，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．基因重组通常发生在细胞分裂的过程中
D．非等位基因间都可以发生重组
解析　生物变异的根本来源是基因突变；基因重组在有丝分裂的过程中不能发生；位于一对同源染色体上的非等位基因间不一定能发生重组。
答案　B 2．一条染色体含有一个DNA分子，一个DNA分子中有许多个基因。若该DNA分子中某个脱氧核苷酸发生了改变，下列有关叙述错误的是
A．DNA分子结构发生了改变
B．DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变
C．DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变
D．该DNA分子控制合成的蛋白质分子结构可能发生改变
答案　C 3．大肠杆菌的某基因有180个碱基对，由于受到X射线的辐射少了一个碱基对。此时，由它控制合成的蛋白质与原来的蛋白质比较，不可能出现的情况是
A．59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序没有改变
B．59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变
C．60个氨基酸，但氨基酸的排列顺序有改变
D．少于59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变
解析　基因有180个碱基对，如果是最后三个碱基对中缺失了一对碱基，那么新合成的蛋白质与原来蛋白质相比只会缺少一个氨基酸，而其他氨基酸的排列顺序不会改变。如果缺少的碱基对靠前，则对应以后的氨基酸可能都要改变。
答案　C 4．(2009·福建理综)细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是
A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异
B．非同源染色体自由组合，导致基因重组
C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变
D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异
解析　本题考查了考生对可遗传变异来源的理解以及该知识点与有丝分裂和减数分裂的关系，同时还考查了有丝分裂和减数分裂的比较。可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异，其中基因重组通常只发生在减数分裂过程中，而基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生。
答案　B 5．(2010·广东揭阳摸底)囊性纤维病发病的直接原因是Cl－不能有效运出肺等组织细胞，而根本病因是CF基因发生突变，导致运输Cl－的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解错误的是
A．CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失
B．CF基因制成的DNA探针可治疗该遗传病
C．CF基因突变导致细胞膜通透性发生改变
D．CF基因通过控制蛋白质的分子结构控制生物性状
解析　根据题意，运输Cl－的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失，可推知控制该蛋白质的CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失；由于该膜蛋白分子上缺少一个氨基酸，则该蛋白质分子结构发生改变，导致细胞膜通透性也发生改变；特定的DNA探针只能检测出特定的遗传病，不能治疗遗传病。
答案　B 6．(2010·辽宁沈阳质检)下列关于基因突变和基因重组的叙述中，正确的是
①基因突变常常发生在DNA复制时　②基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变　③基因重组是生物变异的根本来源　④基因重组也可以产生新的基因
A．①③　　　　　　　　　　B．①②
C．②④ D．②③
解析　基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，常常发生在DNA复制时，可以产生新的基因，是生物变异的根本来源。基因重组是生物在进行有性生殖过程中发生的，为生物变异提供丰富的来源。
答案　B 7．(2009·江苏)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7－乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G－C对转换成A－T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为________突变。
(2)用EMS浸泡种子是为了提高________，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有________。 (3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的________不变。
(4)经EMS诱变处理后，表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有______________、_________。
(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为__________________。
解析　本题主要考查生物的变异，意在考查考生将生物的变异与育种方法相结合进行分析的能力。甲磺酸乙酯(EMS)能提高突变的频率，但突变的方向是不定向的。甲磺酸乙酯(EMS)诱发的是基因突变(DNA中碱基对的替换)，染色体的结构和数目没有变化。 答案　(1)显性　(2)基因突变频率　不定向性　(3)结构和数目　(4)自交　花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体　(5)该水稻植株体细胞基因型相同
命题感悟　本节知识在考高时最常见的考查形式是选择题，落脚点有基因突变的概念、原理等。近年来，考查基因重组来源内容的题目应引起我们的重视。