2023年版高考生物复习第7单元第1讲基因突变和基因重组教学案新人教版.docx

第 1 讲 基因突变和基因重组考纲展现 1.基因突变的特征和缘由() 2.基因重组及其意义()考点一| 基因突变及其与性状的关系1. 基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症(1)基因突变主要发生在a_DNA 复制(填字母及名称)，上述突变类型为碱基对的替换。(2)患者贫血的直接缘由是血红蛋白特别，这说明白基因通过掌握蛋白质的构造直接掌握生物的性状。2. 基因突变的概念DNA 分子中发生碱基对的替换、增加和缺失，而引起基因构造的转变。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. 诱发基因突变的因素(1)内因：DNA 复制时间或发生错误、DNA 的碱基组成发生转变。(2)外因(连线)物理因素化学因素生物因素答案：c a b 5结果：可产生的基因。(1) 假设发生在配子中：可遗传给后代。a亚硝酸、碱基类似物等 b某些病毒的遗传物质 c紫外线、X 射线及其他辐射(2) 假设发生在体细胞中：一般不能通过有性生殖遗传。6特点(1) 如图表达了基因突变的一个特点：不定向性。(2) 紫外线、X 射线及其他辐射能损伤细胞的 DNA；亚硝酸、碱基类似物等能转变核酸的碱基，都可使不同基因突变，这表达了基因突变具有随机性的特点。(3) 基因突变的其他特点还有：普遍性、低频性和多害少利性。7意义(1)基因产生的途径。(2)生物变异的根原来源。(3)生物进化的原始材料。推断与表述1. 推断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1) 某二倍体植物染色体上的等位基因B 突变为B 可能是由于碱基对的替换或碱基对的插12入造成的。()(2) 积聚在甲状腺细胞内的 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。(×)提示：甲状腺滤泡上皮细胞属于体细胞，体细胞基因突变一般不遗传给子代。(3) 观看细胞有丝分裂中期染色体形态可推断基因突变发生的位置。(×)提示：在光学显微镜下观看不到基因突变。(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。() (5)基因突变打算生物进化的方向。(×)提示：基因突变是不定向的，能为生物的进化供给原材料，不能打算生物进化的方向。2. 思考答复(标准表述)据图分析基因突变机理(1)分别表示引起基因突变的什么因素？ 提示：物理、生物、化学。(2)分别表示什么类型的基因突变？ 提示：增加、替换、缺失。(3) 为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？提示：细胞分裂的间期进展 DNA 复制，DNA 复制时需要解旋成单链，单链 DNA 简洁受到内、外因素的影响而发生碱基的转变。(4) 基因突变都能遗传给有性生殖的后代吗？为什么？提示：不肯定；基因突变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。(5) 基因突变肯定产生等位基因吗？为什么？提示：不肯定；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基因。1. 基因突变可转变生物性状的四大缘由(1)基因突变可能引发肽链不能合成。(2)肽链延长(终止密码子推后消灭)。(3)肽链缩短(终止密码子提前消灭)。(4)肽链中氨基酸种类转变。2. 基因突变未引起生物性状转变的四大缘由(1) 突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。(2) 密码子简并性：假设基因突变发生后，引起了 mRNA 上的密码子转变，但由于一种氨基酸可对应多种密码子，假设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 掌握的性状不转变。(3) 隐性突变：假设基因突变为隐性突变，如AA 中其中一个Aa，此时性状也不转变。(4)有些突变转变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。 3基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对蛋白质中氨基酸序列的影响替换小只转变一个氨基酸或不转变增加大不影响插入前序列，影响插入后序列增失大不影响缺失位置前序列，影响缺失的序列考法 1 基因突变的机理和类型1(2023·潍坊市高三一模)人类 型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的珠蛋白 链发生了缺损，是一种单基因遗传病， 珠蛋白基因有多种突变类型。甲患者的 链 1718 位缺失了赖氨酸、缬氨酸；乙患者 珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致 链缩短。以下表达正确的选项是( )A通过染色体检査可明确诊断该病携带者和患者 B掌握甲、乙患者贫血症的基因在同源染色体的一样位置上 C甲患者 链氨基酸的缺失是基因中碱基对不连续的缺失所致D乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了转变B 由题干信息可知甲乙患者均为单基因遗传病，因此通过染色体检查无法诊断该病携 带者和患者，A 错误；甲患者 链 1718 位缺失了赖氨酸、缬氨酸，可推断其氨基酸的缺失是由基因中碱基对连续缺失所致，C 错误；乙患者属于基因突变中的替换，因此乙患者基因突变位点之后的碱基序列未发生转变，D 错误。2(2023·全国卷)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。答复以下问题：(1) 基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者 。(2) 在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以为单位的变异。(3) 基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。假设某种自花受粉植物的 AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa 的个体，则最早在子代中能观看到该显性突变的性状； 最早在子代中能观看到该隐性突变的性状；最早在子代中能分别得到显性突变纯合体；最早在子代中能分别得到隐性突变纯合体。答案：(1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二解题指导 基因突变类型的“二确定”1. 确定突变的形式：假设只是一个氨基酸发生转变，则一般为碱基对的替换；假设氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增加或缺失。2. 确定替换的碱基对：一般依据突变前后转录成 mRNA 的碱基序列推断，假设只有一个碱基不同，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。考法 2 基因突变对生物性状的影响3. 一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色特别。分析认为，鼠毛色出 现特别的缘由有两种：一是基因突变的直接结果(掌握毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一 个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉 及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖力量，后代可 成活。为探究该鼠毛色特别的缘由，用上述毛色特别的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请推测结果并作出分析。(1) 假设每窝子代中毛色特别鼠与毛色正常鼠的比例均为，则可推想毛色特别是 性 基 因 突 变 为 性 基 因 的 直 接 结 果 ， 因 为。(2) 假设不同窝子代消灭两种状况，一种是同一窝子代中毛色特别鼠与毛色正常鼠的比例为，另一种是同一窝子代全部表现为鼠，则可推想毛色特别是隐性基因携带者之间交配的结果。解析：(1)依据题干中“突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因”， 且产生了性状(毛色特别)分析，只能是由 aa 突变为 Aa。(2)依据题干中“只涉及亲本常染色体上一对等位基因”，亲代交配后，同窝中的雌鼠基因型是AA 或者Aa，题中隐含的条件是这些雌鼠都毛色正常。雄鼠基因型为aa，与Aa 交配，后代消灭性状分别比为11，与AA 交配，后代都为Aa，即毛色正常鼠。答案：(1)11 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色特别鼠与毛色正常鼠的比例均为 11 的结果 (2)11 毛色正常考点二| 基因重组及其与基因突变的比较1. 基因重组概念：生物体进展有性生殖的过程中，掌握不同性状的基因的重组合。2. 发生时间及类型如图、为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。(1) 发生时间写出相应细胞所处的时期：减数第一次分裂前期形成四分体时。减数第一次分裂后期。(2)类型：同源染色体上非姐妹染色单体之间穿插互换。：非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。3基因突变和基因重组的比较工程基因突变基因重组变异本质基因分子构造发生转变原有基因的重组合通常在有丝分裂间期和减数减数第一次分裂四分体时期和减数发生时间第一次分裂前的间期第一次分裂后期进展有性生殖的真核生物和基因工适用范围全部生物(包括病毒)程中的原核生物结果产生基因，掌握性状产生基因型，不产生基因应用人工诱变育种杂交育种、基因工程育种基因突变产生基因，为基因重组供给了自由组合的基因，都是联系可遗传的变异4基因重组的意义：基因重组是可遗传变异的主要来源，为生物进化供给了丰富的材料。 推断与表述1. 推断正误(正确的打“”，错误的打“×”) (1)肺炎双球菌转化试验的原理是基因重组。()(2) 一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组。()(3) 受精过程中精卵随机结合，不属基因重组。()(4) 杂合子自交，后代发生性状分别，根本缘由是基因重组。(×) 提示：根本缘由是等位基因分别。(5) 穿插互换和基因突变都能使染色体上原来的基因位置消灭等位基因。() 2思考答复(标准表述)基因型为AaBbDd 的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。据图答复以下问题：(1) 二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间肯定能发生穿插互换吗？为什么？(2) 图示细胞由于穿插互换产生 4 种精子，这和两对非同源染色体自由组合产生的精子种类数一样，该如何区分？提示：(1)不肯定。二倍体生物进展有性生殖产生生殖细胞的过程中(减数分裂时)，在四分体时期，会有肯定数量的同源染色体间发生穿插互换。(2)两种状况产生的精子种类数虽然一样，但四分体时期并不是全部的同源染色体都发生穿插互换，所以产生的各种精子比例并不相等，但是两对非同源染色体自由组合产生的精子比例相等。考法 1 对基因重组的理解1(2023·北京市门头沟区一模)如图表示三种基因重组，以下相关表达正确的选项是()图 1图 2图 3A. 图 1 所示细胞产生的次级精(卵)母细胞内不含有等位基因B. 图 1 和图 2 两种类型的基因重组都发生在同源染色体之间CR 型细菌转化为S 型细菌的基因重组与图 3 中的基因重组相像D孟德尔两对相对性状杂交试验，F 消灭表现型缘由和图 1 相像2C 图 1 所示细胞发生了穿插互换，其产生的次级精(卵)母细胞内含有等位基因 B、b，图 2 发生了非同源染色体间的自由组合，A、B 错误；孟德尔两对相对性状杂交试验，F 消灭2表现型缘由和图 2 相像，D 错误。考法 2 基因突变与基因重组的辨析2. 如图表示某动物一个精原细胞分裂时染色体配对时的一种状况，AD 为染色体上的基因，以下分析不正确的选项是()A该变异发生在同源染色体之间故属于基因重组B该细胞减数分裂能产生 3 种基因型的精细胞CC1D2 和 D1C2 转录翻译产物可能发生转变DC1D2 和 D1C2 可能成为C、D 的等位基因A 图示表示同源染色体的非姐妹染色单体之间非对等片段穿插互换，不属于基因重组， A 错误；由于发生过穿插互换，因此该细胞减数分裂能产生ABCD、ABC1D2D 和 ABCD1C23 种基因型的精细胞，B 正确；由于转变了基因的排列挨次，基因本身的构造发生转变，因此 C1D2 和 D1C2转录翻译产物不同，C 正确；C1D2 和D1C2 表示基因的排列挨次转变，基因本身的构造发生转变， 可能变成C、D 等位基因，D 正确。3(2023·龙岩市高三期末)如图为基因型为 AaBb 的某动物体内细胞分裂的图像，以下分析正确的选项是()A. 甲图发生了穿插互换甲乙丙丁B. 乙图发生了基因重组C. 丙图发生了染色体易位D丁图发生了基因突变D 甲图处于减数第一次分裂后期，发生了基因重组，A 错误；乙处于有丝分裂后期，不发生基因重组，B 错误；丙处于减数其次次分裂后期，据染色体的颜色可知，发生了穿插互换， C 错误。真题体验| 感悟高考 淬炼考能1(2023·全国卷)某大肠杆菌能在根本培育基上生长，其突变体M 和 N 均不能在根本培育基上生长，但 M 可在添加了氨基酸甲的根本培育基上生长，N 可在添加了氨基酸乙的根本培育基上生长，将M 和 N 在同时添加氨基酸甲和乙的根本培育基中混合培育一段时间后，再将菌体接种在根本培育基平板上，觉察长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此推断，以下说法不合理的是()A. 突变体M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B. 突变体M 和N 都是由于基因发生突变而得来的C. 突变体M 的RNA 与突变体N 混合培育能得到XD. 突变体M 和N 在混合培育期间发生了DNA 转移C 突变体 M 可在添加了氨基酸甲的根本培育基上生长，说明其不能在根本培育基上生长是由于体内不能合成氨基酸甲，缘由可能是突变体 M 催化合成氨基酸甲所需要的酶活性丧失，A 不符合题意；一般来说，大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果，B 不符合题意；正常状况下，突变体 M 的 RNA 与突变体N 混合培育不能转变突变体N 的遗传物质，也就不能使 N 转化为X，C 符合题意；细菌间可以发生DNA 的转移，使受体的遗传特性发生转变，并且转变是可以遗传的，因此，将两个突变体在同时添加氨基酸甲和乙的根本培育基中混合培育一段 时间后，再将菌体接种在根本培育基平板上，可能会长出大肠杆菌(X)的菌落，D 不符合题意。2(2023·海南高考)依据中心法则，假设原核生物中的DNA 编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA 序列的变化是()ADNA 分子发生断裂BDNA 分子发生多个碱基增加CDNA 分子发生碱基替换DDNA 分子发生多个碱基缺失C 原核生物中的 DNA 编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的缘由是 DNA 分子发生碱基替换。碱基增加或缺失均会导致多个氨基酸序列的转变。3(2023·海南高考)关于基因突变和染色体构造变异的表达，正确的选项是() A基因突变都会导致染色体构造变异 B基因突变与染色体构造变异都导致个体表现型转变 C基因突变与染色体构造变异都导致碱基序列的转变 D基因突变与染色体构造变异通常都用光学显微镜观看C 基因突变不会导致染色体构造变异，A 错误；基因突变与染色体构造变异都有可能导致个体表现型转变，B 错误；基因突变与染色体构造变异都导致碱基序列的转变，C 正确；基因突变在光学显微镜下是不行见的，染色体构造变异可用光学显微镜观看到，D 错误。4(2023·海南高考)某二倍体植物染色体上的基因B 是由其等位基因B 突变而来的，如21不考虑染色体变异，以下表达错误的选项是()A该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B基因B 和B 编码的蛋白质可以一样，也可以不同12C基因B 和B 指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码12D基因B 和B 可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中12D B 和 B 可同时存在于同一个体细胞中，二倍体的配子中 B 和 B 不能同时存在，D 错1212误。5(2023·海南高考)答复以下关于遗传和变异的问题：(1) 高等动物在产 生精子或卵细 胞的过程中，位于非同 源染色体上的基因会发 生 ，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生，这两种状况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2) 假设物种的染色体数目为 2n，在其减数分裂过程中，会消灭不同的细胞，甲、乙2 个模式图仅表示出了 Aa、Bb 基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞 ”或“精细胞”)，图乙表示的是胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。 (填“初级精母细(3) 某植物的染色体数目为 2n，其产生的花粉经培育可得到单倍体植株。单倍体是指。答案：(1)自由组合穿插互换(2)初级精母细胞 精细胞 (3)含有本物种配子染色体数目的个体