《全国版2019版高考生物一轮复习第22讲基因突变和基因重组培优学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国版2019版高考生物一轮复习第22讲基因突变和基因重组培优学案（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 2222 讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组考纲明细 1.基因突变的特征和原因() 2.基因重组及其意义()板块一 知识自主梳理一、可遗传变异和不可遗传变异基因突变和染色体变异均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变、基因重组，只在减数分裂过程发生的变异为基因2重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。二、基因突变1实例：镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下(2)实例要点归纳图示中 b、c 过程分别代表转录和翻译。突变发生在 a(填字母)过程中。患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由突变成。=T
2、A=AT 2概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。3时间：主要发生于有丝分裂间期或减分裂前的间期。4结果：产生等位基因。5基因突变的原因、特点和意义3三、基因重组1概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2类型3结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。4意义(1)是生物变异的来源之一。(2)为生物进化提供材料。(3)是形成生物多样性的重要原因之一。 深入思考DNA 分子复制时为什么易发生基因突变？提示 DNA 分子复制过程中，DNA 双链解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变，从而使遗传信息改变。4 自查诊断1由基
3、因 B1 突变得到的等位基因 B2 可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。( )答案 2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。( )答案 3有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组。( )答案 4在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，基因突变和基因重组不会同时发生。( )答案 5基因突变的方向是由环境决定的。( )答案 板块二 考点题型突破考点 1基因突变2015海南高考关于等位基因 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BX 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
4、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 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变解析 基因突变具有不定向性，等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因，A 正确；X 射线的照射会影响基因 B 和基因 b 的突变率，B 错误；基因 B 中的碱基对 GC被碱基对 AT 替换可导致基因突变，C 正确；在基因 b 的 ATGCC 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变，D 正确。答案 B题型一 基因突变特点及结果分析1在含有某一种药物的培养基中培养细菌时，往往可以得到对于这一药物具有抗性的极少数细菌。据此不能得出的结论是( )A基因突变具有普遍性B
5、基因突变发生的频率很低C基因突变是定向的D对于这一药物具有抗性说明细菌发生了对本身有利的基因突变答案 C解析 基因突变具有不定向性，C 错误。2下列关于基因突变的叙述，错误的是( )5A基因突变可以发生在个体发育的任何时期B等位基因的产生是基因突变的结果C基因突变一定产生等位基因DDNA 中碱基对替换不一定发生基因突变答案 C解析 基因突变指 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变。基因突变是随机的，可以发生在个体发育的任何时期，A 正确；等位基因的产生是基因突变的结果，B 正确；等位基因位于同源染色体上，原核生物没有染色体，即使发生基因突变也不会产生等位基因，C 错误
6、；DNA 中非基因片段的碱基对替换不会引起基因突变，D 正确。知识拓展关于基因突变的“一定”和“不一定”问题(1)基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。(4)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。题型二 判断基因突变类型32017山东烟台市模拟下
7、图为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知 WNK4 基因发生一种突变，导致 1169 位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )A处插入碱基对 GCB处碱基对 AT 替换为 GCC处缺失碱基对 ATD处碱基对 GC 替换为 AT答案 B解析 根据图中 1168 位的甘氨酸的密码子 GGG 可知，WNK4 基因是以其 DNA 分子下方6的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成 mRNA 的，那么 1169 位的赖氨酸的密码子是 AAG，根据题意，只是 1169 位的氨基酸发生了改变，所以该基因发生的突变是处碱基对 AT 替换为 GC。4编码酶 X 的基因中某个碱基被
8、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( )比较指标酶 Y 活性/酶 X 活性100%50%10%150%酶 Y 氨基酸数目/酶 X 氨基酸数目11小于 1大于 1A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 的种类增加答案 C解析 基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A 错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶 Y 与酶X 的氨基酸数目相同，所
9、以肽键数不变，B 错误；状况氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C 正确；基因突变不会导致 tRNA 种类改变，D 错误。技法提升基因突变类型的“二确定”(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成 mRNA 的碱基序列判断，若只有一个碱基不同，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。题型三 变异类型的判断52015江苏高考经 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
10、，有利于香豌豆的生存BX 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答案 A解析 白花植株的出现是基因突变的结果，是不定向的，环境起选择作用，不是对环境主动适应的结果，A 错误；X 射线可能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B 正确；通过杂交实验可知该突变是显性突变还是隐性突变，若子代表现为突变性状，则为显性突变，若子代表现为正常性状，则为隐性突变，C 正确；若白花植株自交后代出现突变性状，则为可遗传变异，若后代无突变性状，则为不可遗传变异，D 正确。6一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后
11、，产生的 F1中野生型与突变型之比为 21，且雌雄个体之比也为 21，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是( )7A该突变为 X 染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死B该突变为 X 染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死C该突变为 X 染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死DX 染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死答案 B解析 如果该突变基因为 X 染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死，假设突变基因为 D，则杂交组合为 XDXdXdY，由于 XD配子致死，子代为 1XdXd(野生)1XdY(野生)，A 错误；如果该突变基因为 X 染色体显性突变，
12、且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为 D，则杂交组合为 XDXdXdY，子代为 1XDXd(突变)1XdXd(野生)1XDY(突变)1XdY(野生)，由于 XDY 致死，因此 F1中野生型与突变型之比为 21，且雌雄个体之比也为21，B 正确；如果该突变基因为 X 染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为 d，则杂交组合为 XdXdXDY，由于含该突变基因的雄性个体致死，则子代全为 XDXd(野生)，C 错误；如果 X 染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失 X 染色体为 X，则杂交组合为 XXXY，雌配子 X致死，故子代为 1XX(野
13、生)1XY(野生)，D 错误。技法提升1.可遗传变异与不可遗传变异的判断判定方法2显性突变和隐性突变的判定(1)类型Error!(2)判定方法选取突变体与其他已知未突变体杂交，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。题型四 基因突变与生物性状关系7枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表。下列叙述正确的是( )8注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。AS12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变答案 A解析 根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是
14、 S12 蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，A 正确；翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B 错误；野生型和突变型的 S12 蛋白中只有一个氨基酸(56 位氨基酸)有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致，C 错误；枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起选择作用，D 错误。8拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，下列分析正确的是( )A根尖成熟区细胞一般均可发生此过程B该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变C若该变异发
15、生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止D若在插入位点再缺失 3 个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小答案 C解析 根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力，细胞中不会发生DNA 复制，一般不会发生题述过程，A 错误；拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基因突变，导致遗传信息发生改变，如果该细胞进行增殖，突变的基因可能会随 DNA 分子进入子细胞，B 错误；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的 mRNA 分子中提前出现终止密码子，导致翻译过程提前终止，C 正确；若在插入位点再缺失 3 个碱基对，会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变，导致其编码
16、的蛋白质结构与原来差异很大，D 错误。技法提升基因突变与生物性状的关系(1)基因突变对生物性状改变的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变 1 个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列(2)基因突变可改变生物性状的 4 大成因基因突变可能引发肽链不能合成；肽链延长(终止密码子推后出现)；肽链缩短(终止密码子提前出现)；肽链中氨基酸种类改变；9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。(3)基因突变未引起生物性状改变的 4 大原因突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。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
