基因突變與基因重組.ppt

GAA,GUA,替換,缺失,基因結(jié)構(gòu),物理,生物,DNA分子復(fù)制,不定向性,各個時期,新基因,生物變異,生物進(jìn)化,問題探究1：基因突變是改變基因的數(shù)量，還是改變基因的結(jié)構(gòu)？試分析原因。 提示：改變基因的結(jié)構(gòu)?；蛲蛔兊慕Y(jié)果是產(chǎn)生新的等位基因，如由aA(顯性突變)，或由Aa(隱性突變)，故基因突變引起基因“質(zhì)”的改變，卻沒有引起其數(shù)量和位置的改變。,有性生殖,重新組合,非等位基因,非姐妹,染色單體,生物變異,問題探究2：基因重組除上述兩種類型外，還有哪些類型？ 提示：原核生物的基因重組，如細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生的基因重組，人工基因重組，即基因工程中的基因重組。,【答案】 2基因突變一定會引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但不一定會引起生物性狀的改變。 ( ) 【答案】 ,3若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變。 ( ) 【答案】 4基因突變能產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源。 ( ) 【答案】 5基因突變一般發(fā)生在DNA復(fù)制過程中，基因重組一般發(fā)生在受精作用過程中。 ( ) 【答案】 ,6雜交育種(常規(guī)育種)依據(jù)的原理是基因重組。( ) 【答案】 ,二、選擇題 7下列各項中可以導(dǎo)致基因重組現(xiàn)象發(fā)生的是 ( ) A姐妹染色單體的交叉互換 B等位基因彼此分離 C非同源染色體的自由組合 D姐妹染色單體分離 【解析】 等位基因分離、染色單體分離與基因重組無關(guān)，姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換；只有非同源染色體的自由組合可導(dǎo)致基因重組。 【答案】 C,8下列關(guān)于基因突變和基因重組的敘述，正確的是 ( ) 基因突變常常發(fā)生在DNA復(fù)制時 基因突變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換 基因突變的隨機性僅 表現(xiàn)在生物個體發(fā)育的胚胎時期 基因重組是生物變異的根本來源，基因重組也可以產(chǎn)生新的基因 A B C D,【解析】 基因突變的隨機性表現(xiàn)在生物個體發(fā)育的任何時期，錯；基因突變是生物變異的根本來源，可以產(chǎn)生新基因，基因重組產(chǎn)生新基因型，錯。 【答案】 B,9在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中 ( ) A花色基因的堿基組成 B花色基因的DNA序列 C細(xì)胞的DNA含量 D細(xì)胞的RNA含量,【解析】 基因的堿基組成，細(xì)胞的DNA含量、細(xì)胞的RNA含量均無特異性；只有基因的堿基序列才具有特異性，因為，基因突變是指DNA(基因)結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的增添、缺失和置換，即堿基序列的改變，因此應(yīng)該檢測和比較花色基因的DNA序列。 【答案】 B,三、非選擇題 10(2012合肥二模)安哥拉兔的毛色由常染色體上的基因控制，該基因存在多種形式：G、gch、gh、g，這種現(xiàn)象被稱為復(fù)等位基因。G對gch為顯性、gch對gh為顯性、gh對g為顯性?；蛐团c表現(xiàn)型的對應(yīng)關(guān)系如下表。,(1)復(fù)等位基因的出現(xiàn)，體現(xiàn)了基因突變_的特點。一只雜種棕色兔與白色兔交配，理論上子代50%為棕色，50%為_。兩只安哥拉兔雜交，后代出現(xiàn)了黑色、棕色、灰色三種性狀，則親本性狀為_。一只黑兔與一只灰兔交配，子代中有棕色兔。親代黑兔與灰兔的基因型分別為_。 (2)為殺滅體表寄生菌，采用紫外燈照射籠舍。個別黑色兔的背部區(qū)域長出白毛，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)相關(guān)皮膚細(xì)胞染色體出現(xiàn)片段缺失。該毛色變異屬于_(可遺傳變異、不可遺傳變異)，_(可能、不可能)遺傳給后代。,【解析】 (1)復(fù)等位基因的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變的不定向性。雜種棕色兔的基因型為gchgh或gchg，與白色兔(gg)交配，其子代為1/2gchg(棕色)和1/2ghg(灰色)，或1/2gchg(棕色)和1/2gg(白色)，因此另外50%為灰色或白色。兩只安哥拉兔雜交，子代為黑色(G_)、棕色(gch_)和灰色(gh_)三種性狀，說明雙親的基因型中分別含有G和gch基因，且均表現(xiàn)為顯性，表現(xiàn)型為黑色和棕色。一只黑兔(G_)與一只灰兔(gh_)的后代有棕色兔，說明黑兔的基因型為Ggch，灰兔的基因型可能是ghgh或ghg。,(2)涉及遺傳物質(zhì)改變引起的變異為可遺傳變異，但因變異發(fā)生在體細(xì)胞中，對于有性生殖的兔來說，該變異不能遺傳給后代。 【答案】 (1)不定向(多方向性) 灰色或白色 黑色和棕色 黑兔為Ggch，灰兔為ghgh或ghg (2)可遺傳變異 不可能,(對應(yīng)學(xué)生用書P133),(2)人工誘變,3基因突變的結(jié)果 基因突變引起基因“質(zhì)”的改變，產(chǎn)生了原基因的等位基因，改變了基因的表現(xiàn)形式，如由Aa(隱性突變)或aA(顯性突變)，但并未改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置。 (1)基因突變與氨基酸改變的對應(yīng)關(guān)系,(2)基因突變與性狀改變 當(dāng)控制某性狀的基因發(fā)生突變時，其性狀未必改變，其原因如下： 若突變發(fā)生于真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi)，此基因轉(zhuǎn)錄的信使RNA仍未改變(但前體RNA改變)，因而合成的蛋白質(zhì)也不發(fā)生改變，此時性狀不改變。 若突變發(fā)生后，引起了信使RNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對應(yīng)多個密碼子，若改變后的密碼子與原密碼子仍對應(yīng)同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀也不改變。,若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個Aa，此時性狀也不改變。 突變后的基因不表達(dá)。,A處插入堿基對 GC B處堿基對AT替換為GC C處缺失堿基對AT D處堿基對GC替換為AT,【解析】 本題考查基因突變和基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程的知識，意在考查識圖和析圖的能力以及對基因突變的理解。根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對AT被替換為GC。 【答案】 B,1.基因突變的“隨機性” (1)時間上的隨機：它可發(fā)生于生物個體發(fā)育的任何時期，甚至在趨于衰老的個體中也很容易發(fā)生，如老年人易得皮膚癌等。 (2)部位上的隨機：基因突變既可發(fā)生于體細(xì)胞中，也可發(fā)生于生殖細(xì)胞中。若為前者，一般不傳遞給后代，若為后者，則可通過生殖細(xì)胞傳向子代。,3基因突變是染色體的DNA分子上某一位點的基因發(fā)生改變，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。 4基因突變?nèi)菀装l(fā)生在具有DNA復(fù)制功能的細(xì)胞中(具有分裂能力的細(xì)胞)，已高度分化的失去分裂能力的細(xì)胞因其不發(fā)生DNA復(fù)制，故不容易發(fā)生基因突變。所以細(xì)胞發(fā)生基因突變的概率為：生殖細(xì)胞體細(xì)胞，分裂旺盛的細(xì)胞停止分裂的細(xì)胞。,5誘變育種材料 只要能進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料都符合要求，如萌發(fā)的種子、小白鼠等；但不進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料不符合要求，如干種子、動物精子等。原因是誘變育種必須發(fā)生基因突變，而基因突變一般只發(fā)生在細(xì)胞分裂的DNA復(fù)制過程中。 6基因突變一定是可遺傳變異，因為遺傳物質(zhì)改變了；但基因突變產(chǎn)生的新基因新性狀不一定傳遞給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不會傳遞給子代，而發(fā)生在配子中則可以傳給子代。,【解析】 基因突變可產(chǎn)生新基因，非姐妹染色體交叉互換可使同一條染色體上兩條姐妹染色體基因出現(xiàn)差異，染色體結(jié)構(gòu)變異可使染色體發(fā)生基因數(shù)目的改變；而基因的自由組合不可能使一條染色體上的兩條染色單體發(fā)生任何改變。故選D。 【答案】 D,2(2011安徽理綜)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接 ( ) A插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變 B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變 C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異 D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代,【解析】 DNA分子中沒有I元素，所以131I不會插入DNA分子或替換其中的堿基而引起基因突變，所以積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)的變異，而這種變異發(fā)生在體細(xì)胞，一般不可能傳遞給下一代。 【答案】 C,3下表是水稻抗稻瘟病的突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在位置。請分析下列說法正確的是( ),A.基因中的堿基對改變，必將引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化 B抗性產(chǎn)生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的相關(guān)堿基發(fā)生了替換 C對生物而言，堿基對替換多數(shù)是有利的，而增添和缺失比替換的危害更大 D該突變品系不可能再突變?yōu)槊舾衅废?【解析】 由于多種密碼子可以決定同一種氨基酸，所以基因中堿基對的改變不一定引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化；突變是不定向的，所以該品系有可能再突變?yōu)槊舾衅废担煌蛔兪嵌嗪ι倮?，堿基增添或缺失不一定造成的危害都比替換嚴(yán)重，例如堿基增添或缺失發(fā)生在基因的非編碼序列。 【答案】 B,(1)基因重組發(fā)生的時期：有性生殖的減數(shù)第一次分裂過程中。 (2)基因重組的類型 減后期，非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。 四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。 (3)基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生了新的基因型，大大豐富了變異的來源。,2基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系,A和所在的染色體都來自父方 B和的形成是由于染色體易位 C和上的非等位基因可能會發(fā)生重新組合 D和形成后，立即被平均分配到兩個精細(xì)胞中 【解析】 圖中和分別位于一對同源染色體上，一條來自父方，一條來自母方；圖中和表示交叉互換之后，其上的非等位基因發(fā)生重新組合，是基因重組的一種，不是非同源染色體之間的易位；和形成后，發(fā)生的是減分裂過程，會被平均分配到兩個次級精母細(xì)胞中。 【答案】 C,1.在人工操作下，基因工程、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化都實現(xiàn)了基因重組。 2基因突變可產(chǎn)生新基因，進(jìn)而產(chǎn)生新性狀；基因重組只能是原有基因的重新組合，可產(chǎn)生新的基因型，進(jìn)而產(chǎn)生新的表現(xiàn)類型。,【解析】 基因重組發(fā)生在有性生殖細(xì)胞形成的過程中，基因重組不產(chǎn)生新基因；基因突變是生物變異的根本來源；而基因重組包括自由組合和互換重組，故選D。 【答案】 D,A只有a、b過程能發(fā)生基因突變 B基因重組主要是通過c和d來實現(xiàn)的 Cb和a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會 Dd和b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離,【解析】 只要有DNA復(fù)制就有可能發(fā)生突變，因此a、b、d均能發(fā)生基因突變；基因重組發(fā)生在b過程(即減數(shù)分裂)中，c過程為配子隨機結(jié)合；a過程為有絲分裂；d過程細(xì)胞增殖和分化，細(xì)胞增殖的方式也是有絲分裂；而有絲分裂與減數(shù)分裂的主要差異為是否發(fā)生同源染色體聯(lián)會，而不是染色單體是否分離，故選C。 【答案】 C,A基因突變 基因突變 基因突變 B基因突變或基因重組 基因突變 基因重組 C基因突變 基因突變 基因突變或基因重組 D基因突變或基因重組 基因突變或基因重組 基因重組,【解析】 圖分別為有絲分裂中期、有絲分裂后期和減后期，其中的A、a基因均來自一條染色體復(fù)制形成的兩條染色體，并且圖中沒有顯示發(fā)生過交叉互換，故均為基因突變形成。 【答案】 A,A這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的 B該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個體 C觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置 D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系,【錯因分析】 錯選A、C或D項的原因具體分析如下：,【正確解答】 本題以突變實例為載體考查基因突變的特點、鑒別應(yīng)用等。若一稈雙穗為隱性突變，則該植株為隱性純合子，那么自交后一定為一稈雙穗；若為顯性突變，則該個體為雜合子，其自交后代一稈雙穗純合子比例為1/4，B項正確。選B。,【錯因分析】 對基因突變中堿基對的增添、缺失和替換與氨基酸和蛋白質(zhì)性狀的關(guān)系模糊不清。 【正確解答】 基因中能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列若在其中部缺失1個核苷酸對，經(jīng)轉(zhuǎn)錄后，在信使RNA上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸?；蛘咭蚧蛑胁咳笔?個核苷酸對，使信使RNA上從缺失部位開始向后的密碼子都發(fā)生改變，從而使合成的蛋白質(zhì)中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發(fā)生變化。選A。,第二步：制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。 第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組，相同條件下培養(yǎng)。 第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株。 根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點預(yù)測實驗結(jié)果。 _； _。,【解析】 (1)人工誘變與自然突變相比較，提高了突變頻率，但仍具低頻性特點即未突變的比突變的多。 (2)人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐裕⒉皇钦T變的性狀一定有利。 (3)人工誘變?nèi)匀痪哂卸嗪ι倮?，即突變個體增多的同時，有利有害的都增多但仍然是有害的多。 【答案】 由于誘發(fā)突變率低，誘變組中