《2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7單元 第1講 基因突變和基因重組教學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7單元 第1講 基因突變和基因重組教學(xué)案 新人教版（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1講　基因突變和基因重組 [考綱展示]　1.基因突變的特征和原因(Ⅱ)　2.基因重組及其意義(Ⅱ) 考點(diǎn)一| 基因突變及其與性狀的關(guān)系 1．基因突變的實(shí)例　鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)基因突變主要發(fā)生在a_DNA復(fù)制(填字母及名稱)，上述突變類型為堿基對的替換。 (2)患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，這說明了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。 2．基因突變的概念 DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。 3．發(fā)生時(shí)間 主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。 4．誘發(fā)基因突變的因素 (1)內(nèi)因：DNA復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)

2、生錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變。 (2)外因(連線) ①物理因素　　　　　 a．亞硝酸、堿基類似物等 ②化學(xué)因素 b．某些病毒的遺傳物質(zhì) ③生物因素 c．紫外線、X射線及其他輻射 答案：①—c?、凇猘?、邸猙　 5．結(jié)果：可產(chǎn)生新的基因。 (1)若發(fā)生在配子中：可遺傳給后代。 (2)若發(fā)生在體細(xì)胞中：一般不能通過有性生殖遺傳。 6．特點(diǎn) (1)如圖體現(xiàn)了基因突變的一個(gè)特點(diǎn)：不定向性。 (2)紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞的DNA；亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基，都可使不同基因突變，這體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn)。 (3)基因突變的其他特點(diǎn)還有：

3、普遍性、低頻性和多害少利性。 7．意義 (1)新基因產(chǎn)生的途徑。 (2)生物變異的根本來源。 (3)生物進(jìn)化的原始材料。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”) (1)某二倍體植物染色體上的等位基因B1突變?yōu)锽2可能是由于堿基對的替換或堿基對的插入造成的。(√) (2)積聚在甲狀腺細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代。(×) 提示：甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，體細(xì)胞基因突變一般不遺傳給子代。 (3)觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置。 (×) 提示：在光學(xué)顯微鏡下觀察不到基因突變。 (4)在誘導(dǎo)菊花莖段形

4、成幼苗的過程中不會(huì)同時(shí)發(fā)生基因突變與基因重組。(√) (5)基因突變決定生物進(jìn)化的方向。(×) 提示：基因突變是不定向的，能為生物的進(jìn)化提供原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。 2．思考回答(規(guī)范表述) 據(jù)圖分析基因突變機(jī)理 (1)①②③分別表示引起基因突變的什么因素？ 提示：物理、生物、化學(xué)。 (2)④⑤⑥分別表示什么類型的基因突變？ 提示：增添、替換、缺失。 (3)為什么在細(xì)胞分裂的間期易發(fā)生基因突變？ 提示：細(xì)胞分裂的間期進(jìn)行DNA復(fù)制，DNA復(fù)制時(shí)需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內(nèi)、外因素的影響而發(fā)生堿基的改變。 (4)基因突變都能遺傳給有性生殖的后代嗎

5、？為什么？ 提示：不一定；基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中時(shí)，可通過無性生殖傳給后代，但不會(huì)通過有性生殖傳給后代；基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中時(shí)，可通過有性生殖傳給后代。 (5)基因突變一定產(chǎn)生等位基因嗎？為什么？ 提示：不一定；真核生物基因突變一般可產(chǎn)生它的等位基因，而病毒和原核細(xì)胞中不存在等位基因，其基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。 1．基因突變可改變生物性狀的四大原因 (1)基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成。 (2)肽鏈延長(終止密碼子推后出現(xiàn))。 (3)肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))。 (4)肽鏈中氨基酸種類改變。 2．基因突變未引起生物性狀改

6、變的四大原因 (1)突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。 (2)密碼子簡并性：若基因突變發(fā)生后，引起了mRNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對應(yīng)多種密碼子，若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應(yīng)的是同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。 (3)隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個(gè)A→a，此時(shí)性狀也不改變。 (4)有些突變改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的位置，但該蛋白質(zhì)的功能不變。 3．基因突變對蛋白質(zhì)的影響 堿基對 影響范圍 對蛋白質(zhì)中氨基酸序列的影響 替換 小 只改變一個(gè)氨基酸或不改變 增添 大 不影響插入前序列，影響插入后序列 增失 大 不影響

7、缺失位置前序列，影響缺失的序列 考法1　基因突變的機(jī)理和類型 1．(2018·濰坊市高三一模)人類β型地中海貧血癥的病因是血紅蛋白中的珠蛋白β鏈發(fā)生了缺損，是一種單基因遺傳病，β珠蛋白基因有多種突變類型。甲患者的β鏈17～18位缺失了賴氨酸、纈氨酸；乙患者β珠蛋白基因中發(fā)生了一個(gè)堿基對的替換，導(dǎo)致β鏈縮短。下列敘述正確的是(　　) A．通過染色體檢査可明確診斷該病攜帶者和患者 B．控制甲、乙患者貧血癥的基因在同源染色體的相同位置上 C．甲患者β鏈氨基酸的缺失是基因中堿基對不連續(xù)的缺失所致 D．乙患者基因突變位點(diǎn)之后的堿基序列都發(fā)生了改變 B　[由題干信息可知甲乙患者均為單基

8、因遺傳病，因此通過染色體檢查無法診斷該病攜帶者和患者，A錯(cuò)誤；甲患者β鏈17～18位缺失了賴氨酸、纈氨酸，可推斷其氨基酸的缺失是由基因中堿基對連續(xù)缺失所致，C錯(cuò)誤；乙患者屬于基因突變中的替換，因此乙患者基因突變位點(diǎn)之后的堿基序列未發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。] 2．(2016·全國卷Ⅲ)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源?；卮鹣铝袉栴}： (1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者_(dá)_______。 (2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以________為單位的變異。 (3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變

9、)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體，則最早在子________代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子________代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子________代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子________代中能分離得到隱性突變純合體。 答案：(1)少　(2)染色體　(3)一　二　三　二 1．確定突變的形式：若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對的增添或缺失。 2．確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成m

10、RNA的堿基序列判斷，若只有一個(gè)堿基不同，則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基即為替換堿基。 考法2　基因突變對生物性狀的影響 3．一對毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。 (1)如果每窩子代中毛色異常

11、鼠與毛色正常鼠的比例均為________，則可推測毛色異常是________性基因突變?yōu)開_______性基因的直接結(jié)果，因?yàn)開_____________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為________，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為________鼠，則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。 解析：(1)根據(jù)題干中“突變只涉及一

12、個(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因”，且產(chǎn)生了新性狀(毛色異常)分析，只能是由aa突變?yōu)锳a。(2)根據(jù)題干中“只涉及親本常染色體上一對等位基因”，親代交配后，同窩中的雌鼠基因型是AA或者Aa，題中隱含的條件是這些雌鼠都毛色正常。雄鼠基因型為aa，與Aa交配，后代出現(xiàn)性狀分離比為1∶1，與AA交配，后代都為Aa，即毛色正常鼠。 答案：(1)1∶1　隱　顯　只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí)，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1的結(jié)果 (2)1∶1　毛色正常 考點(diǎn)二| 基因重組及其與基因突變的比較 1．基因重組概念：生物體進(jìn)行有性

13、生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 2．發(fā)生時(shí)間及類型 如圖①、②為減數(shù)第一次分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，兩者都發(fā)生了基因重組。 ①　　　 ?、? (1)發(fā)生時(shí)間 寫出相應(yīng)細(xì)胞所處的時(shí)期：[①]減數(shù)第一次分裂前期形成四分體時(shí)。 [②]減數(shù)第一次分裂后期。 (2)類型 [①]：同源染色體上非姐妹染色單體之間交叉互換。 [②]：非同源染色體上的非等位基因之間自由組合。 3．基因突變和基因重組的比較 項(xiàng)目 基因突變 基因重組 變異本質(zhì) 基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 原有基因的重新組合 發(fā)生時(shí)間 通常在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 減數(shù)第一次分裂四

14、分體時(shí)期和減數(shù)第一次分裂后期 適用范圍 所有生物(包括病毒) 進(jìn)行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 結(jié)果 產(chǎn)生新基因，控制新性狀 產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新基因 應(yīng)用 人工誘變育種 雜交育種、基因工程育種 聯(lián)系 基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了自由組合的新基因，都是可遺傳的變異 4．基因重組的意義：基因重組是可遺傳變異的主要來源，為生物進(jìn)化提供了豐富的材料。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”) (1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理是基因重組。(√) (2)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體存在基因重組。 (√) (3)受精過程中精卵隨

15、機(jī)結(jié)合，不屬基因重組。(√) (4)雜合子自交，后代發(fā)生性狀分離，根本原因是基因重組。(×) 提示：根本原因是等位基因分離。 (5)交叉互換和基因突變都能使染色體上原來的基因位置出現(xiàn)等位基因。(√) 2．思考回答(規(guī)范表述) 基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化示意圖如下。 據(jù)圖回答以下問題： (1)二倍體生物同源染色體的非姐妹染色單體間一定能發(fā)生交叉互換嗎？為什么？ (2)圖示細(xì)胞由于交叉互換產(chǎn)生4種精子，這和兩對非同源染色體自由組合產(chǎn)生的精子種類數(shù)一樣，該如何區(qū)分？ 提示：(1)不一定。二倍體生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中(

16、減數(shù)分裂時(shí))，在四分體時(shí)期，會(huì)有一定數(shù)量的同源染色體間發(fā)生交叉互換。 (2)兩種情況產(chǎn)生的精子種類數(shù)雖然相同，但四分體時(shí)期并不是所有的同源染色體都發(fā)生交叉互換，所以產(chǎn)生的各種精子比例并不相等，但是兩對非同源染色體自由組合產(chǎn)生的精子比例相等。 考法1　對基因重組的理解 1．(2018·北京市門頭溝區(qū)一模)如圖表示三種基因重組，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 圖1　　　　圖2　　　　　　圖3　　　　　 A．圖1所示細(xì)胞產(chǎn)生的次級精(卵)母細(xì)胞內(nèi)不含有等位基因 B．圖1和圖2兩種類型的基因重組都發(fā)生在同源染色體之間 C．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的基因重組與圖3中的基因重組相似

17、D．孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)2出現(xiàn)新表現(xiàn)型原因和圖1相似 C　[圖1所示細(xì)胞發(fā)生了交叉互換，其產(chǎn)生的次級精(卵)母細(xì)胞內(nèi)含有等位基因B、b，圖2發(fā)生了非同源染色體間的自由組合，A、B錯(cuò)誤；孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)2出現(xiàn)新表現(xiàn)型原因和圖2相似，D錯(cuò)誤。] 考法2　基因突變與基因重組的辨析 2．如圖表示某動(dòng)物一個(gè)精原細(xì)胞分裂時(shí)染色體配對時(shí)的一種情況，A～D為染色體上的基因，下列分析不正確的是(　　) A．該變異發(fā)生在同源染色體之間故屬于基因重組 B．該細(xì)胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生3種基因型的精細(xì)胞 C．C1D2和D1C2轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物可能發(fā)生改變 D．C1D2和D1C2可能成為

18、C、D的等位基因 A　[圖示表示同源染色體的非姐妹染色單體之間非對等片段交叉互換，不屬于基因重組，A錯(cuò)誤；由于發(fā)生過交叉互換，因此該細(xì)胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生ABCD、ABC1D2D和ABCD1C23種基因型的精細(xì)胞，B正確；由于改變了基因的排列順序，基因本身的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因此C1D2和D1C2轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物不同，C正確；C1D2和D1C2表示基因的排列順序改變，基因本身的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可能變成C、D等位基因，D正確。] 3．(2019·龍巖市高三期末)如圖為基因型為AaBb的某動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂的圖像，下列分析正確的是(　　) 甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁 A．甲圖發(fā)生了交叉互換 B．

19、乙圖發(fā)生了基因重組 C．丙圖發(fā)生了染色體易位 D．丁圖發(fā)生了基因突變 D　[甲圖處于減數(shù)第一次分裂后期，發(fā)生了基因重組，A錯(cuò)誤；乙處于有絲分裂后期，不發(fā)生基因重組，B錯(cuò)誤；丙處于減數(shù)第二次分裂后期，據(jù)染色體的顏色可知，發(fā)生了交叉互換，C錯(cuò)誤。] 真題體驗(yàn)| 感悟高考　淬煉考能 1．(2018·全國卷Ⅰ)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長，將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判

20、斷，下列說法不合理的是(　　) A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失 B．突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的 C．突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X D．突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移 C　[突變體M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，說明其不能在基本培養(yǎng)基上生長是因?yàn)轶w內(nèi)不能合成氨基酸甲，原因可能是突變體M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性喪失，A不符合題意；一般來說，大腸桿菌突變體的形成是基因突變的結(jié)果，B不符合題意；正常情況下，突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)不能改變突變體N的遺傳物質(zhì)，也就不能使N轉(zhuǎn)化為X，C符合題意；細(xì)菌間可以發(fā)生DNA的轉(zhuǎn)

21、移，使受體的遺傳特性發(fā)生改變，并且改變是可以遺傳的，因此，將兩個(gè)突變體在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，可能會(huì)長出大腸桿菌(X)的菌落，D不符合題意。] 2．(2016·海南高考)依據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是 (　　) A．DNA分子發(fā)生斷裂 B．DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添 C．DNA分子發(fā)生堿基替換 D．DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失 C　[原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，可能的原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基增添或缺

22、失均會(huì)導(dǎo)致多個(gè)氨基酸序列的改變。] 3．(2015·海南高考)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是(　　) A．基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 B．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變 C．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變 D．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察 C　[基因突變不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都有可能導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變，B錯(cuò)誤；基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變，C正確；基因突變在光學(xué)顯微鏡下是不可見的，染色體結(jié)構(gòu)變異可用光學(xué)顯微鏡觀察到，D錯(cuò)誤。] 4．(2013·海南高考)某二倍體植物染

23、色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的 B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同 C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼 D．基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中 D　[B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中，二倍體的配子中B1和B2不能同時(shí)存在，D錯(cuò)誤。] 5．(2015·海南高考)回答下列關(guān)于遺傳和變異的問題： (1)高等動(dòng)物在產(chǎn)生精子或卵細(xì)胞的過程中，位于非同源染色體上的基因會(huì)發(fā)生________，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能會(huì)發(fā)生

24、________，這兩種情況都可能導(dǎo)致基因重組，從而產(chǎn)生基因組成不同的配子。 (2)假設(shè)物種的染色體數(shù)目為2n，在其減數(shù)分裂過程中，會(huì)出現(xiàn)不同的細(xì)胞，甲、乙2個(gè)模式圖僅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色體，那么，圖甲表示的是________(填“初級精母細(xì)胞”“次級精母細(xì)胞”或“精細(xì)胞”)，圖乙表示的是________(填“初級精母細(xì)胞”“次級精母細(xì)胞”或“精細(xì)胞”)。 (3)某植物的染色體數(shù)目為2n，其產(chǎn)生的花粉經(jīng)培養(yǎng)可得到單倍體植株。單倍體是指________________________________________________ ____________________________________________________________。 答案：(1)自由組合　 交叉互換　 (2)初級精母細(xì)胞　精細(xì)胞　(3)含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 - 10 -