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1、第20讲基因突变与基因重组,2017备考最新考纲,1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。,考点一基因突变(5年14考),自主梳理,1.基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症,（1）图示中a、b、c过程分别代表 、 和 。突变发生在 （填字母）过程中。 （2）患者贫血的直接原因是 异常，根本原因是发生了 ，碱基对由 突变成 。,DNA复制,转录,翻译,GUA,GAA,a,血红蛋白,基因突变,2.基因突变的概念 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变 的 改变。 3.发生时间：有丝分裂间期或减分裂前的间期。 4.诱发基因突变的因素（连线）,基因结构,答案（1）C（2）A（3）B,5.
2、基因突变的特点,（1） ：一切生物都可以发生。 （2）随机性：生物个体发育的 。 （3） ：自然状态下，突变频率很低。 （4） ：一个基因可以向不同的方向发生突变。 （5） ：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。,普遍性,任何时期和部位,低频性,不定向性,多害少利性,6.基因突变的结果 7.意义,产生一个以上的。 (1) 产生的途径 (2) 的根本来源 (3)提供生物进化的,等位基因,新基因,生物变异,原始材料,1.高考重组判断正误,(1)某二倍体植物染色体上的等位基因B1突变为B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的(2013海南，22A改编)( ) (2)积聚在甲状腺细胞内
3、的131I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代(2011安徽，4D)( ) (3)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置(2011江苏，6C)( ) (4)在诱导菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生基因突变与基因重组(2013四川高考)( ) (5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦(2013全国卷，T5B)( ),以上内容主要源自教材必修2 P8083基因突变和基因重组相关知识。全面把握基因突变、基因重组内涵、特点、发生范围及其在育种上的应用是解题关键。,2.教材研习,(1)(必修2 P83思考与讨论改编)父母和子女之间、同一父母的兄弟或姐妹
4、之间性状表现上有较大差异，其主要原因是() A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.包括A、B、C三项,(2)(必修2 P84拓展题T2改编)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，对疟疾有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。对此现象的解释，正确的是() A.基因突变是有利的 B.基因突变是有害的 C.基因突变的有害性是相对的 D.不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵抗力要强,解析(1)同一父母所生子代间不同主要源自基因重组(基因突变为异常变化)。(2)含一个镰刀型细胞贫血
5、症突变基因，在正常环境中是致病基因携带者，对机体不利，但在疟疾流行地区反而对个体生存有利，这充分表明，突变的有利、有害是相对的。 答案(1)B(2)C,跟进题组 题组一基因突变的特点及意义 1.(2015辽宁沈阳二中期中考试，25)下列有关基因突变的叙述，错误的是(),A.只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变 B.基因突变可发生于生物体发育的任何时期 C.基因突变是生物进化的重要因素之一 D.基因碱基序列改变不一定导致性状改变 解析基因突变是指DNA分子的碱基对的增添、缺失和改变，进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变，A错误。 答案A,2.(2013上海卷)编码酶X的基因中某个碱
6、基被替换时，表达产物将变为酶Y。如表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是(),A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化 B.状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50% C.状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化 D.状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加,解析某个碱基被替换，状况氨基酸的序列可能发生了变化。状况X与Y氨基酸的数目相等，肽键数可能不变。状况Y与X的氨基酸数目比小于1，编码的氨基酸的数量减少，可能是因为突变导致了终止密码位置变化。突变不会导致tRNA的种类增加。 答案C,(3)基因突变未引起生物性状改变的原因 突变部位：基因突变发生在基因的非
7、编码区。 密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，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。 隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个Aa，此时性状也不改变。 有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。,题组二基因突变的机制 3.(2015海南卷，19)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(),A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序
8、列中插入碱基C可导致基因b的突变 解析根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。 答案B,4.(2015山西四校联考)假基因是一种与功能基因(正常基因)有相似序列，但失去原有功能的基因。下图表示真核生物体细胞内假基因形成的两种途径。下列有关分析正确的是(),A.假基因与正常基因在染色体上的位置差别较大 B.假基因能通过复制遗传给子代细胞或个体 C.在自然选择过程中，假基因将很快被淘汰 D.与原DNA序列相比，途径获得的DNA序列比途径获得
9、的DNA序列更相似 解析由题干及题图信息可知，假基因与正常基因在染色体上的位置没有发生变化，A错误；假基因位于染色体上，能通过复制遗传给子代细胞或个体，B正确；若假基因控制的性状在自然选择过程中占优势，则假基因不易在自然选择过程中被淘汰，C错误。从图示可看出，通过途径获得的假基因长度小于途径获得的，所以与原DNA序列相比，途径获得的DNA序列比途径获得的DNA序列更相似，D错误。 答案B,1.分析基因突变的发生机制,2.理解基因突变的本质和时期 （1）基因突变的本质：基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构而产生新基因，即由A突变成a（隐性突变）或者由a突变成A（显性突变）。 （2）
10、基因突变的时期：主要发生在细胞分裂的间期，细胞分裂间期发生DNA复制时双螺旋结构被解开后，结构不稳定容易发生基因突变。但是在其他时期也可以发生基因突变，只是基因突变的概率相对较小。,题组三显性突变与隐性突变的判断,5.（2015江苏卷，15）经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是（）,A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存 B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异 C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变 D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异,解析白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变，不一定有
11、利于生存，A错误；X射线可引起基因突变和染色体变异，B正确；应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C正确；白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不可遗传变异，D正确。 答案A,6.将果蝇进行诱变处理后，其染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测上述三种情况。,检测X染色体上的突变情况：实验时，将经诱变处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇筛选交配（B表示红眼基因），得F1，使F1单对筛选交配，分别饲养，观察F2的分离情况。,预期结果和结论： （1）若F2中表现型为31，且雄性中有隐性突变体，则说明
12、_。 （2）若F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，则说明_。 （3）若F2中21，则说明_。 解析图解中给出了F2的四种基因型，若X染色体上发生隐性突变,则F2中表现型为31,且雄性中有隐性突变体；若X染色体上没发生突变，则F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体；若X染色体上发生隐性致死突变，则F2中21。 答案（1）发生了隐性突变（2）没有发生突变（3）发生了隐性致死突变,1.显性突变和隐性突变的判断 （2）判定方法 选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。 让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。,（1）类型,显性突变：aaAa（当代表现） 隐性突变：AAA
13、a（当代不表现，一旦表现即为 纯合子）,2.突变基因具体位置的判断 （1）利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。 （2）将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。,考点二基因重组（5年8考）,自主梳理,1.概念,有性生殖,真核,控制不同性状,2.类型,非等位基因,3.结果,产生新的 ，导致 出现。,4.应用,育种,基因型,重组性状,杂交,5.意义,（1）是 的来源之一。 （2）为 提供材料。 （3）是形成 的重要原因之一。,生物变异,生物进化,生物多样性
14、,基因重组的类型解读,（1）上述13依次代表哪类基因重组类型？ （2）请指出三类基因重组类型发生于何时期。,提示（1）类型1交叉互换型、类型2自由组合型、类型3基因工程 （2）类型1减前期、类型2减后期、类型3基因工程操作成功即可实现外源基因与受体细胞基因的重组。,跟进题组,题组一基因重组特点、意义及应用,1.下列关于基因重组的说法不正确的是（）,A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因重组 B.减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组 C.减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组 D.一般情况下，水稻花药内可发生基
15、因重组，而根尖则不能,解析减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组，姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组。一般情况下，减数分裂过程中存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生基因重组。 答案B,2.下图中A、a，B、b表示基因,下列过程存在基因重组的是（ ）,解析基因重组发生在减数第一次分裂过程中。A中只有一对等位基因，只能体现基因分离，C为减数第二次分裂后期位于姐妹染色单体上的相同基因分离，D为雌雄配子之间的随机结合，都不存在基因重组。,B,基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”（未产生“新基因”）也未改变基因的“量”
16、，只是产生了“新基因型”，其所产生的性状应称作“重组性状”而不是“新性状”。,题组二基因重组与基因突变的比较与判断,3.下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是（）,解析狭义的基因重组有两种类型，一是减数分裂过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合（如C项）。广义的基因重组还包括基因工程中的DNA重组（也叫基因拼接，如B项），以及A项所示类型（新型S型活细菌的出现是R型活细菌的DNA与S型死细菌的DNA重组的结果）。D项表示诱变育种，其原理是基因突变，不是基因重组。 答案D,4.如图是某个二倍体（AABb）动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的是（）,A.甲细胞表明该动物发生了基因突变 B.乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变 C.丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉
