《2022届新高考生物苏教版学案-基因突变与基因重组-含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届新高考生物苏教版学案-基因突变与基因重组-含解析（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第20讲基因突变与基因重组新高考复习目标1生命观念：基于基因突变、基因重组改变生物的性状，建立结构与功能相适应的观点。2科学思维：通过比较与分类、归纳与演绎明确可遗传变异的类型及其判定方法。授课提示：对应学生用书第148页 考点一基因突变 1实例分析镰刀型细胞贫血症2定义：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，叫作基因突变。3发生时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。4诱发因素(1)外因连线(2)内因：DNA分子复制偶尔出现差错。5突变特点(1)普遍性：一切生物都可以发生。(2)随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同DNA分子上和同一D
2、NA分子的不同部位。(3)低频性：自然状态下，基因突变的频率很低。(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，还可能发生回复突变。6突变意义：新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料。1结合教材必修2 P81“学科交叉”，阅读下述材料。具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合体)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的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。提示：具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的杂合体对疟疾具有较强的抵抗力，这说明
3、在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。2教材必修2 P82“批判性思维”：基因突变频率低，且多数有害，为什么还认为基因突变能为生物进化提供原材料？提示：对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。1基因突变通常发生在DNARNA的过程中。()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。()3有丝分裂前期不会发
4、生基因突变。()4基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因突变。()5诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向。()1.理清基因突变的原因及与进化的关系2理清基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因结构中碱基对的替换、增添和缺失对氨基酸序列的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小可改变1个氨基酸或不改变，也可能使翻译提前终止增添大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列增添或缺失3个碱基小增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列(2)基因突变未引起生物性状改变的三大原因突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。密
5、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种密码子，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。下图表示基因突变的一种情况，其中a、b是核酸链，c是肽链。请分析：设计意图：考查生命观念与科学思维(1)由于氨基酸没有改变，故实际上述基因并没有发生突变，对吗？提示：不对，只要DNA分子中结构改变就发生了基因突变。(2)图中氨基酸没有改变，说明了密码子具有怎样的特点？提示：具有简并性。(3)为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？提示：细胞分裂的间期进行D
6、NA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、外因素的影响而发生碱基的改变。 命题点11(2020高考江苏卷)某膜蛋白基因在其编码区的5端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT，下列叙述正确的是()ACTCTT重复次数改变不会引起基因突变BCTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变DCTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大解析：DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等引起的基因结构的改变，都属于基因突变，基因编码区的重复序列属于基因结构的组成部分，其重复次数改变会引起基因突变，A项错误；由于
7、碱基互补配对原则，嘌呤数嘧啶数，所以该基因中嘧啶碱基的比例仍为1/2，B项错误；碱基序列CTCTT重复6次，正好是30个碱基对，对应10个密码子，重复序列之后的碱基序列没有发生变化，对应的密码子数量也没有发生变化，并且重复6次的碱基序列中没有出现终止密码子，因此重复序列之后编码的氨基酸序列不变，C项正确；CTCTT重复次数增多，可能会影响该基因的功能，该基因编码的蛋白质相对分子质量可能变大，也可能变小，D项错误。答案：C2(多选)(2021适应性测试河北卷)生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA
8、。下列叙述正确的是()AtRNA分子上的反密码子决定了其携带的氨基酸B新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸C此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列D校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷解析：mRNA分子上的密码子决定了相应的tRNA携带的氨基酸的种类，A错误；题中显示，某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA，该tRNA的存在可能使新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置被替换为甘氨酸，B正确；根据题目信息可知，此种突变产生了校正tRNA，并没有改变编码蛋白质氨基酸序列中的遗传密码序列，C错误；校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过
9、程，故某些突变引发密码子改变，但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变，D正确。答案：BD(1)基因突变都能遗传给有性生殖的后代吗？为什么？提示：不一定；基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中时，可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代；基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中时，可通过有性生殖传给后代。(2)基因突变一定产生等位基因吗？为什么？提示：不一定；真核生物基因突变一般可产生它的等位基因，而病毒和原核细胞中不存在等位基因，其基因突变产生的是一个新基因。命题点23(2020新高考山东卷)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型
10、菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是()A操作过程中出现杂菌污染BM、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质D混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变解析：据题意可知，甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独培养时均不会在基本培养基上出现菌落，
11、两者混合培养一段时间后，再接种在基本培养基中却出现菌落，除了操作过程中出现杂菌污染，杂菌在基本培养基上生长形成菌落的原因以外，还可能的原因是菌株获得了对方的遗传物质，或菌株中已突变的基因再次发生突变，使突变菌株能产生所需的氨基酸，而变成了非依赖型菌株，从而能在基本培养基上生长形成菌落，A、C、D项正确；M、N菌株混合培养一段时间，稀释涂布到基本培养基上后，培养出现的菌落是由单个细菌形成的，菌落中不可能有M、N菌株同时存在而互为对方提供所缺失的氨基酸，故B项错误。答案：B4果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死效应(胚胎致死)，请分析下列说法错误的是()A如果是常染色体上的隐性突变，与多对野生
12、型果蝇杂交，后代不会出现突变型个体B如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为21C如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测D如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测解析：如果是常染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，与多对野生型果蝇(AA)杂交，后代不会出现突变型个体(aa)，A项正确；如果是常染色体上的显性突变(相应的基因用A表示)，一对突变型果蝇杂交(AaAa)，后代基因型及比例为AA(胚胎致死)A
13、aaa121，因此后代性状分离比为21，B项正确；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，若选野生型雌果蝇(XAXA)与之杂交，无论该雄果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为11，因此不能通过后代雌雄比来推测，C项错误；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇(XAY)与之杂交，若该雌果蝇未发生基因突变，即XAXAXAY，则后代雌雄比为11，若该雌果蝇发生基因突变，即XAXaXAY，则后代雌雄比为21，因此可通过后代雌雄比来推测，D项正确。答案：C1探究某一变异
14、性状是否是可遗传变异的方法2显性突变和隐性突变的判定(1)显性突变如aA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。隐性突变如Aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。(2)显性突变和隐性突变的判断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。若后代全为未突变体，则为隐性突变；若后代全为突变体或既有突变体也有未突变体，则为显性突变。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。若后代出现性状分离，则为显性突变；若后代没有性状分离，则为隐性突变。 考点二基因重组及其与基因突变的比较1概念2.类型(1)交叉互换：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换(发生在减前期的四分体时期)(2)自
15、由组合：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合(发生在减后期)(3)人工重组：转基因技术(人为条件下进行的)，即基因工程。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。教材必修2 P83“思考与讨论”：(1)一位母亲可以产生多少种染色体组成不同的卵细胞？(按自由组合定律计算)提示：223种。(2)即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数量至少应是多少？提示：需要2461个个体。1受精过程中可进行基因重组。()2同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换不属于基因重组。()3减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。()4减数分裂过程中，非同源染色体的染色单体间发生片段交换不属于基因重组。()
