2016-2017版高中生物第3單元遺傳與變異的分子基礎(chǔ)第2章基因?qū)π誀畹目刂频?節(jié)基因與性狀課件中圖版必修2.ppt

《2016-2017版高中生物第3單元遺傳與變異的分子基礎(chǔ)第2章基因?qū)π誀畹目刂频?節(jié)基因與性狀課件中圖版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2016-2017版高中生物第3單元遺傳與變異的分子基礎(chǔ)第2章基因?qū)π誀畹目刂频?節(jié)基因與性狀課件中圖版必修2.ppt（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、知 識 點 一 知 識 點 二 當(dāng) 堂 即 時 達(dá) 標(biāo) 第三節(jié) 基因與性狀 1 理解基因、蛋白質(zhì)和性狀之間的關(guān)系。 ( 重難點 ) 2 概述基因突變的類型和特點。 ( 重點 ) 3 結(jié)合實例，分析基因突變的原因。 ( 重難點 ) 基 因 與 性 狀 的 關(guān) 系 1 基因與性狀 (1) 基因通過控制 來控制性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 (2) 基因通過控制 ，從而影響生物性狀，如白化病。 2 基因重組及其意義 (1) 概念：在生物體進行 的過程中，控制不同性狀的 基因 的現(xiàn)象。 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 酶的合成控制代謝過程 有性生殖 重新組合 (2) 類型比較 類型 發(fā)生的時期 發(fā)生的范圍 自由組 合型

2、 的非等位基因 交叉互 換型 的 之間局部交叉互換 減數(shù)第一次 分裂后期 非同源染色體 四分體時期 同源染色體 非姐妹染色單體 (3) 意義：基因重組使后代產(chǎn)生了許多新的 ，從而使后代出現(xiàn)多種 新的 組合。 3 環(huán)境與性狀 生物的性狀不僅受基因的控制，也會受到 的影響。 性狀是 的結(jié)果。 基因型 性狀 環(huán)境 基因和環(huán)境共同作用 合作探討 探討 1 ：基因和性狀間均存在一一對應(yīng)的關(guān)系嗎？你能否舉例說明？ 提示： 不是?；蚺c性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系。例如，人的身高 可能是由多個基因決定的，其中每一個基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔?。同時，身高 也不完全是由基因決定的，后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等也有重

3、要作用。 探討 2 ：基因與性狀間的關(guān)系應(yīng)如何描述？ 提示： 基因 與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作 用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。 探討 3 ：大腸桿菌通過二分裂繁殖后代時，是否會發(fā)生基因重組呢？ 提示： 不會，因為基因重組只發(fā)生在有性生殖過程中，大腸桿菌的二分裂方 式屬無性繁殖，不發(fā)生基因重組。 思維升華 1 基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑 2 基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系如圖解 3 交叉互換與染色體易位的區(qū)別 項目 交叉互換 染色體易位 圖解 區(qū)別 發(fā)生于同源染色體的 非姐妹染色單體之間 發(fā)生于同源染色體之間 屬于基因重組 屬于染色體結(jié)構(gòu)的

4、變異 在顯微鏡下觀察不到 在顯微鏡下可觀察到 4. 與基因重組有關(guān)其他知識點 (1) 自然狀況下，原核生物中不會發(fā)生基因重組。 (2) 基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形 成生物多樣性的重要原因。 (3) 基因重組未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型 ( 或新品種 ) 。 1 黃曲霉毒素是主要由黃曲霉菌產(chǎn)生的可致癌毒素，其生物合成受多個基 因控 制，也受溫度、 pH 等因素影響。下列選項正確的是 ( ) A 環(huán)境因子不影響生物體的表現(xiàn)型 B 不產(chǎn)生黃曲霉毒素菌株的基因型都相同 C 黃曲霉毒素致癌是表現(xiàn)型 D 黃曲霉菌產(chǎn)生黃曲霉毒素是表現(xiàn)型 【解析

5、】 依據(jù)題干 “ 黃曲霉毒素是主要由黃曲霉菌產(chǎn)生的可致癌毒素，其 生物合成受多個基因控制，也受溫度、 pH 等因素影響 ” 可知， A 項是錯誤的；由 于是多個基因控制的這一性狀，所以不產(chǎn)生黃曲霉毒素菌株的基因型有多種， B 項錯誤；依據(jù)表現(xiàn)型的概念，可知黃曲霉毒素致癌不屬于表現(xiàn)型，但黃曲霉菌產(chǎn) 生黃曲霉毒素是表現(xiàn)型，故 C 項錯誤， D 項正 確。 【答案】 D 2 如圖為神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因復(fù)制、表達(dá)的有關(guān)過程。下列相關(guān)分析中錯 誤的是 ( ) A 過程需要模板、原料、酶和能量四個條件 B 若要提取該基因的 mR NA ，則可以選擇口腔上皮細(xì)胞作實驗材料 C 圖中 過程一定發(fā)生堿基互補配對

6、D 鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性 狀 【解析】 過程為 DNA 復(fù)制過程，該過程需要 DNA 的兩條鏈為模板，四種 游離的脫氧核苷酸為原料，并且需要能量 (A TP) 和 DNA 聚合酶；基 因進行選擇性 表達(dá)，口腔上皮細(xì)胞中并不轉(zhuǎn)錄形成控制合成神經(jīng)遞質(zhì)合成酶的 m R NA ； DNA 復(fù) 制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程均發(fā)生堿基的互補配對；鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因突變 而導(dǎo)致紅細(xì)胞的血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié) 構(gòu)直接控制生物的性狀。 【答案】 B 基 因 突 變 1 概念 基因突變指 的改變，包括堿基對的 、 或 。 2 原因 外因 物

7、理因素： 如 、 等 ： 如亞硝酸、堿基類似物等 生物因素： 如 等 內(nèi)因： DNA 復(fù)制時，堿基對的 、 或 基因結(jié)構(gòu) 替換 插入 缺失 射線 電離輻射 化學(xué)因素 病毒、某些細(xì)菌 替換 插入 缺失 3 特點 (1) ：植物、動物以及 都可以發(fā)生基因突變。 (2) ：自然狀況下，高等生物的突變率約為 10 8 10 5 ，微生物的 突變率明顯降低。 (3) ：基因突變是可逆的。 (4) ：一個基因可以向多個方向突變，但總是限定在一定范圍內(nèi)。 (5) 隨機性：可發(fā)生在個體發(fā)育的任何 和任何 中。 普遍性 微生物 低頻性 可逆性 多方向性 時期 細(xì)胞 4 結(jié)果： 基因突變的結(jié)果使一個基因變成了它的

8、 ，可能會引 起 的改變。 5 應(yīng)用：誘變育種 (1) 原理： 。 (2) 方法：用物理或化學(xué)因素誘發(fā)基因突變，稱為 。 (3) 優(yōu)點：提高突變率，增加 來源。 等位基因 性狀 基因突變 人工誘變 變異 6 可遺傳的變異 (1) 分類：包括 、 和 。 (2) 意義：對于 具有重要的意義，也是形成生物多樣性的重要原因之一。 基因突變 基因重組 染色體變異 生物進化 合作探討 探討 1 ：基因突變的實質(zhì)是什么？它是否改變了基因在 DNA 分子或染色體上 的位置？ 提示： 基因突變是一個基因內(nèi)部發(fā)生的堿基對的變化。它只改變了基因中堿 基的排列順序，并未改變基因在 DNA 分子和染色體上的位置。 探

9、討 2 ：當(dāng)基因突變發(fā)生了堿基對替換，與堿基對增添和缺失相比，通常情 況下哪一個對肽鏈合成的影響大，為什么？ 提示： 通常情況下堿基對的增添和缺失影響大，發(fā)生堿基對替換時，通常只 改變一個氨基酸或不變 ( 因多個密碼子可能對應(yīng)同一種氨基酸 ) ，而增添和缺失堿 基對時，可能從此位置以后所有氨基酸均變。 探討 3 ：突變后的性狀 一定能滿足我們的需要嗎？為什么？ 提示： 不一定。因為基因突變的方向不確定。 探討 4 ：基因突變產(chǎn)生的性狀對生物有害時，對人類也有害，對生物有利 時，對人類也有利，對嗎？ 提示： 不對?；蛲蛔儺a(chǎn)生的性狀對生物有害時可能對人類有利，反之亦 然，如由于基因突變導(dǎo)致某些害

10、蟲雄性不育，這對害蟲不利，但卻對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有 利。 思維升華 1 基因突變的分子機制 2 基因突變類型的實質(zhì)圖解及對子代影響 3 顯性突變和隱 性突變的判定 (1) 類型 顯性突變： aa Aa 當(dāng)代表現(xiàn) 隱性突變： AA Aa 當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn) 即為純合體 (2) 判定方法： 選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。 4 基因結(jié)構(gòu)中堿基對的替換、增添、缺失對生物的影響 類型 影響范圍 對氨基酸的影響 替換 小 只改變 1 個氨基酸或不改變 增添 大 插入位置前不影響，影響插入位 置后的序列 缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失位 置

11、后的序列 5. 基因突變未引起生物性狀改變的原因 (1) 從基因突變在 DNA 分子上發(fā)生的部位分析：基因突變發(fā)生在不編碼蛋白質(zhì) 的 DNA 片段中。 (2) 從密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系分析：密碼子具有簡并性，有可能翻譯出相 同的氨基酸。 (3) 從基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系分析：由純合體的顯性基因突變成雜合體中的隱 性基因。 6 基因突變其他知識點 (1) 無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒 DNA 復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。 (2) 基因突變一定會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。 (3) 基因突變是 DNA 分子水 平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù) 目和位置并未改變。

12、(4) 基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲突變產(chǎn)生的殘翅性 狀若在陸地上則為不利變異，而在多風(fēng)的島嶼上則為有利變異。 (5) 基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期和任何細(xì)胞中。 (6) 體細(xì)胞的突變可在當(dāng)代表現(xiàn)，生殖細(xì)胞的突變在當(dāng)代不表現(xiàn)。 7 基因突變與基因重組的區(qū)別和聯(lián)系 項目 基因突變 基因重組 發(fā)生 時間 有絲分裂間期、減數(shù)第一 次分裂前的間期 減數(shù)第一次分裂 發(fā)生 原因 在一定外界或內(nèi)部因素作 用下， DNA分子中發(fā)生堿 基對的改變、增添和缺失， 引起基因結(jié)構(gòu)的改變 減數(shù)第一次分裂過程中，同 源染色體的非姐妹染色單體 交叉互換，或非同源染色體 上非等位基因的自由組合 適

13、用 范圍 所有生物都可以發(fā)生 只適用于真核生物有性生殖 細(xì)胞核遺傳 應(yīng)用 通過誘變育種培育新品種 通過雜交育種使性狀重組，可培育優(yōu)良品種 結(jié)果 產(chǎn)生新基因，控制新性狀 產(chǎn)生新的基因型，出現(xiàn)重組性狀 意義 是生物變異的根本來源，生物進化的原始材料 生物變異的重要來源，有利于生物進化 聯(lián)系 通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ) 1 果蠅某染色體上的 DNA 分子中一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，其結(jié)果是 ( ) A 所屬基因變成其等位基因 B DNA 內(nèi)部的堿基配對原則改變 C 此染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 D 此染色體上基因數(shù)目和排列順序改變 【答案】 A 2 如

14、果一個基因的中部缺失了 1 個核苷酸對，下列后果中不可能出現(xiàn)的是 ( ) A 沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B 翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止 C 所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 D 翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 【解 析】 基因的中部若缺少 1 個核苷酸對，該基因仍然能表達(dá)，但是表達(dá) 產(chǎn)物 ( 蛋白質(zhì) ) 的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時在缺 失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)減少或者增加多個氨基酸、缺失部位以后的氨 基酸序列發(fā)生變化。 【答案】 A 1 基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的 ( ) A 分裂間期 B 前期 C 后期 D 分裂期的各個時期 【解析】 基因突變常發(fā)

15、生在 DNA 分子結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定的時期， DNA 在細(xì)胞分 裂間期解螺 旋，結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定，易發(fā)生基因突變。 【答案】 A 2 關(guān)于基因重組的敘述，下列哪一項是正確的 ( ) A 有性生殖可導(dǎo)致基因重組 B 等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組 C 細(xì)菌分裂時發(fā)生基因重組 D 無性生殖可導(dǎo)致基因重組 【解析】 基因重組是指生物體在有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的 重新組合，具體包括非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上等 位基因交叉互換導(dǎo)致染色單體上的非等位基因重組。 【答案】 A 3 下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯誤的是 ( ) 【 導(dǎo)學(xué)號： 73730065 】 A 一對相對性狀可由

16、多對基因控制 B 基因可通過控制酶的合成控制代謝過程進 而控制生物的性狀 C 隱性基因控制的性狀不一定得到表現(xiàn) D 基因型相同，表現(xiàn)型就相同 【解析】 基因與性狀的關(guān)系是基因型與環(huán)境條件共同決定生物性狀，因此 基因型相同，環(huán)境不同時，表現(xiàn)型不一定相同。 【答案】 D 4 人類的正常血紅蛋白 (Hb A) 的 鏈第 63 位氨基酸為組氨酸 (CAU ) ，異常血 紅蛋白 (HbM) 的 6 3 為酪氨酸 (UA U) ，這種變異的原因在于基因中 ( ) A 某堿基對發(fā)生改變 B CAU 變成 UAU C 缺失一個堿基對 D 增添了一個堿基對 【解析】 本題考查基因突變的實質(zhì)，同時考查考生分析問題

17、的 能力。由題 可知，密碼子由 CAU UAU ，根據(jù)堿基互補配對原則，其對應(yīng)的基因中堿基變化 為 GT A A T A ，即一個堿基對的改變。 【答案】 A 5 (2016 天津高考 ) 枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表： 枯草桿菌 核糖體 S12蛋白第 55 58位的氨基酸 序列 鏈霉素與核糖體的 結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基 中的存活率 (%) 野生型 PKKP 能 0 突變型 PRKP 不能 100 注 ： P ：脯氨酸； K ：賴氨酸； R ：精氨酸。 下列敘述正確的是 ( ) A S12 蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有 鏈霉素抗性 B 鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C 突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D 鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 【解析】 根據(jù)表中信息可知，鏈霉素通過與野生型枯草桿菌的核糖體的結(jié) 合，抑制翻譯過程，進而起到殺菌作用，突變型枯草桿菌中核糖體 S12 蛋白氨基 酸序列改變，使鏈霉素不能與核糖體結(jié)合，從而對鏈霉素產(chǎn)生抗性， A 選項正 確、 B 選項錯誤；突變型與野生型相比只是一個氨基酸的不同，因此是堿基對的 替換造成的，而非缺失， C 選項錯誤；基因突變具有不定向性，鏈霉素只是對突 變體起篩選作用， D 選項錯誤 。 【答案】 A