【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第30讲《基因突变和基因重组》复习课件(全国通用)
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基因突变和基因重组的比较
【关于变异类型的概述】
镰状细胞贫血症是一种遗传病。患者表现为贫血症状,血红蛋白指标下降。可是治疗缺铁性贫血症的药物对其无效。
问题:什么原因导致氨基酸的替换?
正常碱基序列(mRNA)
异常碱基序列(mRNA)
编码血红蛋白的基因发生碱基的替换,从而使编码的蛋白质改变。
【思考】1.镰状细胞贫血患者贫血的直接原因是 _______ 异常,根本原因是________________。
2.用光学显微镜能否观察到红细胞形状的变化? __ (填“能”或“不能”)。
基因突变(碱基对替换)
概念: DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
判断:①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的DNA碱基序列的改变,叫作基因突变( )②基因突变改变了基因的数量和位置( )③基因突变的结果一定是产生等位基因( )④基因突变在光学显微镜下不可见( )
(基因数目和位置没有改变)
1.基因突变会导致遗传信息的改变吗?2.基因突变对编码的蛋白质有何影响?3.基因突变是否一定会导致生物性状的改变?4.基因突变属于可遗传的变异,这种变异一定能遗传给后代吗?
(遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中)
(一)基因突变对蛋白质的影响
碱基对发生改变,编码的蛋白质不一定改变。
(二)基因突变对性状的影响
基因突变可引起生物性状改变的4大原因:
①导致肽链不能合成。②肽链延长(终止密码子推后)。③肽链缩短(终止密码子提前)。④肽链中氨基酸种类改变。以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变,进而引发生物性状的改变。
基因突变未引起生物性状改变的4大原因:
①突变部位:基因突变发生在基因的非编码区或编码区的内含子。②密码子简并性:若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。③隐性突变: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有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸,但该蛋白质的功能不变。
(三)基因突变对后代的影响
结果:遗传特性:若发生在配子中若发生在体细胞中特殊情况:植物体细胞发生基因突变,可通过无性生殖遗传。
,将遵循遗传规律传递给后代。
(原核生物和病毒基因突变产生的是新基因)
可发生在生物个体发育的任何时期。但主要发生在 过程中,如:真核生物——主要发生在 。
生活中随处可见突变性状,如细菌出现耐药性,棉花出现短果枝,果蝇出现白眼,家鸽出现灰红色羽毛,人类出现多指。
1.在生物界普遍存在—普遍性
人的受精卵可能会发生基因突变,幼儿到老人的不同阶段都可能会发生基因突变。
2.可以发生在生物个体发育的任何时期、在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。—随机性
常染色体上控制小鼠毛色的灰色基因(A+)可以突变成显性黄色基因(AY),也可以突变成隐性黑色基因(a)
3.一个基因可以产生一个以上的等位基因—不定向性
4.自然状态下,突变率低—低频性
基因突变中,有利突变多,还是有害突变多?
5.大多数突变是有害的—多害少利性
基因突变形成的高产玉米
基因突变培育结果率更高的番茄
如抗病性突变、耐寒性突变、抗药性突变
破坏生物体与现有环境的协调关系。
若两种突变品系是由原有品系的不同对等位基因突变导致的,则体现了基因突变的 性。若两种突变品系是由原有品系的一对等位基因突变导致的,则体现了基因的突变的 性。
① 产生的途径;②生物变异的 ;③为生物进化提供了丰富的原材料。
自发突变:自然条件下,由于DNA复制发生也能自发产生突变。
————————■链教材资料·发展科学思维■—————————1.(必修2 P85“拓展应用”)镰状细胞贫血主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为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。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。提示:镰状细胞贫血致病基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力,这说明在易患疟疾的地区,镰状细胞突变体的纯合子对生存不利,但其杂合子却有利于当地人的生存。
1.(2020·江苏高考)某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT,下列叙述正确的是 ( )A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
2.(2021·辽宁1月适应性测试,8)吖啶橙是一种诱变剂,能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是( )A.突变基因表达的肽链延长B.突变基因表达的肽链缩短C.突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变D.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
3.某二倍体生物的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链,在紫外线照射下,该基因内部插入了三个连续的碱基对,突变成基因a。下列相关叙述错误的是( )A.基因A转录而来的mRNA上至少有64个密码子B.基因A突变成基因a后,不一定会改变生物的性状C.基因A突变成基因a时,基因的热稳定性升高D.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
4.(2022·晋中高三模拟)科学研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关,突变情况如下表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇;F1雌雄个体交配,所得F2中圆眼果蝇有450只、棒眼果蝇有30只。下列说法正确的是( )
A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基的替换和增添B.野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响C.棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
SMAD4、CDC4基因突变、丢失
TP53基因突变/丢失
(1)实例:结肠癌发生的原因
健康人的细胞中存在 原癌基因 和 抑癌基因 吗?
(2)细胞癌变相关基因
抑制细胞生长、增殖/促进细胞凋亡
癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞异常分裂,而机体对这种异常分裂又无法阻止造成的。
a.原癌基因和抑癌基因都是一类基因,而不是一个基因。b.不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。c.原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。d.并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。
①能够无限增殖(正常细胞只能分裂50-60次)②形态结构发生显著变化。③表面发生变化(细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,易在体内分散和转移)
5.科研人员通过对缺少H蛋白的癌细胞进行研究,发现其染色体在一些关键位置处于展开状态,激活了一系列基因,使癌细胞“永生”,导致癌细胞持续分裂。下列相关叙述错误的是 ( )A.癌细胞的无限增殖与特定基因的表达有关B.癌细胞缺少H蛋白是因为癌基因抑制了H蛋白基因的表达C.染色体保持螺旋形态能阻止基因的转录,减少癌变的发生D.进一步研究H蛋白基因的表达调控是攻克癌症的一个思路
6.三阴乳腺癌(TNBC)是指没有雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)的一类乳腺癌亚型。下列相关叙述正确的是 ( )A.与正常细胞相比,TNBC细胞的形态和结构会发生显著变化B.ER、PR、HER2都是由核糖体合成的糖蛋白C.TNBC细胞容易分散和转移是由于乳腺细胞之间的黏着性较低D.TNBC细胞内的原癌基因或抑癌基因突变都会导致其能无限增殖
类型一:自由组合型发生时期:减数第一次分裂后期现象:非同源染色体自由组合结果:非等位基因自由组合
类型二:交叉互换型发生时期:减数第一次分裂前期现象:同源染色体的非姐妹染色单体 之间发生交叉互换结果:等位基因之间发生交叉互换
类型三:基因工程重组型目的基因经 导入受体细胞,导致受体细胞中基因发生重组(如下图)
类型四:肺炎链球菌转化型R型细菌转化为S型细菌
产生 ,导致 出现。
①并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状产生。②发生在有性生殖的遗传中。③亲本杂合度越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代类型越多。
意义: 基因重组是生物变异的来源之一,是生物多样性的原因之一,对生物的进化具有重要意义。
有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存
【判断】1.无性生殖的生物,有性生殖的个体的体细胞增殖时也可发生基因重组。( )2.杂合子自交后代发生性状分离,根本原因是是基因重组。( )3.多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式,从而导致后代性状多种多样, 这属于基因重组。( )4.基因重组只是原有基因间的重新组合,不产生新基因和新性状。( )5.自然条件下基因重组发生在配子形成过程中,而不是受精作用发生时。( )
杂合子(Aa)自交产生的子代出现性状分离,不属于基因重组的原因是A、a控制的性状是同一性状中的不同表型,而非不同性状。
————————■链教材资料·发展科学思维■—————————1.(必修2 P84正文挖掘)请说明基因重组有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存的原因。提示:基因重组产生的基因组合多样化的后代中,可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。2.(必修2 P84“与社会的联系”思考)现在我们家庭养殖的色彩斑斓、形态各异的金鱼,你知道是怎样形成的吗?提示:基因突变、基因重组及人工选择产生的。
7.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述,不正确的是( )A.基因重组发生在减数分裂过程中B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的C.基因型为Aa的个体自交,因为基因重组而出现基因型为AA、Aa、aa的后代D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的互换属于基因重组
8.(2021·江苏1月适应性考试,11)交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子AbB.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aBC.甲、乙和丙的交换都发生在减数分裂Ⅰ前期D.甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生
9.(2022·天津二模)如图表示三种类型的基因重组,下列相关叙述正确的是( )A.甲、乙两种类型的基因重组是孟德尔自由组合定律的基础B.控制一对相对性状的基因是不会发生基因重组的,但可能发生基因突变C.R型细菌转化为S型细菌中的基因重组与丙中的基因重组相似D.甲、乙两种类型的基因重组在减数分裂的同一个时期发生,并且甲和乙中的基因重组都发生于同源染色体之间
10.虽然遗传物质能够稳定地遗传给后代,但亲代与子代、子代与子代间仍具有一定的差异。下列有关基因突变与基因重组的叙述,正确的是( )A.基因突变不一定会使DNA的碱基排列顺序发生改变B.基因突变的随机性表现在基因突变的方向和环境没有明确的因果关系C.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎豌豆的原因是亲本产生配子时发生了 基因重组D.基因突变和基因重组引起的变异均为可遗传变异,都能导致新基因型 的产生
(1)一看变异个体的数量
(2)二看个体基因型①如果个体基因型为AA或aa,则减数分裂图像中姐妹染色单体上基因不同的原因是______________。②如果个体基因型为Aa,则减数分裂图像中姐妹染色单体上基因不同的原因是____________________。
(3)三看细胞分裂方式①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同,则为_______。②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同,则可能是_____________________。
11.(2022·哈工大附中模拟)基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法正确的是( )A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换B.乙图中基因a不可能来源于基因突变C.丙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关
12.(2022·烟台质检)图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。下列相关叙述错误的是 ( )A.图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变或互换B.图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因是互换C.图1所示细胞具有的染色体组数是图2所示细胞的2倍D.选该动物的睾丸制作切片可观察到图1、图2所示细胞图像
【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第33讲《生物的进化》复习课件(全国通用): 这是一份【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第33讲《生物的进化》复习课件(全国通用),共1页。
【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第30讲《基因突变和基因重组》复习课件(全国通用): 这是一份【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第30讲《基因突变和基因重组》复习课件(全国通用),共52页。PPT课件主要包含了基因重组,基因突变与细胞的癌变,CONTENTS,正常人,镰状细胞贫血患者,正常的血红蛋白,正常DNA,正常mRNA,异常血红蛋白,异常DNA等内容,欢迎下载使用。
【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第28讲《基因的表达》复习课件(全国通用): 这是一份【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第28讲《基因的表达》复习课件(全国通用),共1页。