高中生物《基因突变及其他变异》专题课件-2

1、基因突变及其他变异,备考要点,考点一 基因突变和基因重组,考点二 染色体变异,考点三 人类遗传病,1.变异的概念,（不可遗传的变异）,（可遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。,考点一 基因重组和基因突变,2.可遗传变异与不可遗传变异的比较,二、基因突变,缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸异常,1.实例镰刀型细胞贫血症,缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸正常,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_原因,_原因,根本,直接,镰刀型细胞贫血症病因的图解,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的_、_和_，而引起 _的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,2.基因突变的概念,3.基因突变发生的时期,DNA复制的时候,某生物发生了基因突变会不会一定对生物的性状产生影响呢？,1、同一种氨基酸可能有多种密码子 2、突变发生在非编码区、内含子序列 3、隐性突变 4、基因的选择性表达,?,不一定.,议一议,基因突变发生时间？ 细胞分裂间期DNA复制时 基因突变可以发生在生殖细胞，也

2、可以发生 在体细胞,那么基因突变都会遗传给后代吗？ 前者可以；后者一般不能。 某自花传粉观赏植物连续几代开红花，一次 开出一朵白花，如何培育更多开白花的植株？ 用无性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。,3.引起基因突变的因素,物理因素：X射线 激光等,化学因素：亚硝酸 碱基类似物、 烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,生物因素：病毒 某些细菌等,4、基因突变的特点：,1.普遍性,2.随机性,3.低频性,4.多害少利性,5.不定向性,如：棉花的短果枝，水稻的矮秆，果蝇的白眼、残翅，家鸽羽毛的灰红色，人的色盲、糖尿病、白化病等。,它可以发生在生物个体发育的任何时期。,如：细菌的突变率为1041010；高等生物生殖细胞突变频率为105108 。,例题：矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。,实验步骤： a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。 b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。 c.雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观

3、察。 实验预期及相关结论： a. 。 b. 。 问题： a.预期最可能的结果： 。 b.对上述预期结果的解释： 。,答案 a.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传 b.子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传 a.子代玉米植株全是矮茎 b.适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可）,巩固练习,1.下列细胞或生物中可以发生基因突变的是 ( ) 洋葱根尖生长点细胞 洋葱表皮细胞 硝化细菌 T2噬菌体 人的神经细胞 人的骨髓细胞 蓝藻 人的精原细胞 A. B. C. D.,B,2.原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入 了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪 种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小( ) A.置换单个碱基对 B.增加4个碱基对 C.缺失3个碱基对 D.缺失4个碱基对,D,3、(福建09）下列大肠杆菌某基因的碱基序列的 变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列 影响最大的是（不考虑终止密码子）,A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个T C第100、101、102位

4、被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T,B,4. 关于基因突变的说法中，不正确的是 ( ) 基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的 基因突变一定能够改变生物的表现型 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的 由环境引起的变异是不能够遗传的 基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变 紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异 A. B. C. D.,C,3.探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路,（1）若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体 形态、数目、结构是否改变。 （2）与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状 是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则 为不可遗传变异。 （3）设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的 基因型是否改变。,1.基因突变发生的范围,总结 ：基因突变的理解,（1）真核生物（有丝分裂、减数分裂、无丝分裂)； （2）原核生物（分裂生殖）； （3）病毒（增殖）。,2.基因突变发生的类型,（1） 显性突变：如aA，该突变一旦发生即可 表现出相应性状。 （2） 隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生

5、物 个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。,（1）基因突变改变生物性状 突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的结构和功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。 （2）基因突变不改变生物性状 根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。 若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。 性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。,3.基因突变对性状的影响,（二）基因重组的理解,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,产生新的基因,产生新的基因型,碱基对的增添、 缺失、改变,基因自由组合； 基因交叉互换等,间期DNA复制时,减数第一次分裂,变异的根本来源；进化的原材料,生物变异来源之一 生物多样性重要原因,低频但普遍,有性生殖中普遍,基因突变-基因重组,小结,例题：右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 ( ) A.发生了基因突变 B.发生了染色

6、单体互换 C.该细胞为次级卵母细胞 D.该细胞为次级精母细胞 解析 题中所给图因无同源染色体，为减数第二次分裂的后期图，又因为细胞质均等分裂，故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹染色单体形成的两条染色体上的基因若不相同，只有两条途径，一是基因突变，二是染色体的交叉互换。,C,练习：1.如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因重组均可发生在 ( ) A. B. C. D. 解析 基因突变可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂的间期。通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。故两者均可发生的应是和的减数分裂过程。,B,2.下列变异的原理一般认为属于基因重组的是 ( ) A.将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生 产出不育的转基因三倍体鱼苗 B.血红蛋白的氨基酸排列顺序发生改变，导致 某些血红蛋白病 C.一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化 又色盲的儿子 D.高产青霉素的菌株、太空椒等的培育,C,3.（2012浙江） .（18分）玉米的抗病和不抗病（基因为、）、高杆和矮杆（基因为、）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮杆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高杆玉米，进行以下实验

7、： 取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮杆1株（乙）和不抗病高杆1株（丙）。将乙与丙杂交，中出现抗病高杆、抗病矮杆、不抗病高杆、不抗病矮杆。选1中的抗病高杆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高杆植株（丁）。 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高杆。 请回答：,（1）对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。,表达,有害性,基因突变,【解析】 （1）叶绿素是相关基因表达的结果，白化苗是由于其叶绿素相关基因发生缺失所引起的，说明该植株的叶绿素相关基因无法正常表达。植物缺乏叶绿素，无法进行光合作用，所以这种变异属于有害的变异。由于基因的部分发生缺失而产生的变异属于基因突变。,（2）上述培育抗病高杆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。,诱变育种,基因

8、重组,胚状体,【解析】 （2）这里的育种运用了射线，导致植株的基因型发生改变，这种育种方式为诱变育种；后面的花药离体培养，秋水仙素加倍，属于单倍体育种；利用不同表现型的植株杂交得到优良性状的后代为杂交育种。杂交育种是利用在形成配子的过程中基因发生重组，所以其原理为基因重组。花药离体培养所利用的技术手段是植物组织培养技术，这种技术手段的途径有二：通过愈伤组织分化出芽和根，形成再生植株；通过诱导分化成胚状体，获得再生植株。,【解析】 （3）乙和丙杂交得到F1，F1的基因型有AaBb，Aabb，aaBb，aabb。其中抗病高杆个体的基因型有AaBb，这种基因型个体能够产生4种类型的配子。 （4）如图（注意亲代，子一代，配子，基因型和表现型，比例等）,（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高杆植株能产生_种配子。 （4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。,4,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。,4.（2011江苏） 在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生

9、的变异是( ACD ) A.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异,5.（2011江苏） 右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是（ ）,A,A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞 D此动物细胞内最多含有四个染色体组,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。2012年1月15日，汉水丑生标记。,注：第一极体,（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ，则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果，因为,6.（2012新课标）（10分）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，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控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）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。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，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。,隐,显,1:

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