《（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
2、因突变，碱基对由 突变成。 = T A = A T 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
3、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
4、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
5、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( ) 5 A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
6、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；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
7、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 GC B处碱基对 AT 替换为 GC C处缺失碱基对 AT D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
8、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 1 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
9、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 m
10、RNA 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，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
11、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，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( ) 7 A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
12、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，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
13、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
14、 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 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
15、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
16、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
