版高考生物全国一轮复习教师全本 第七单元生物的变异育种和进化Word文件下载.docx

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2．基因突变的概念

DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失→____________的改变。

3．发生时间

主要发生在__________________________________。

4．类型：

碱基对的________、缺失和________。

5．诱发基因突变的因素如下，请尝试连线。

①物理因素　　　　　a．亚硝酸、碱基类似物等

②化学因素b．某些病毒的遗传物质

③生物因素c．紫外线、X射线及其他辐射

6．下面图示体现了基因突变的一个特点为____________；

基因突变的其他特点为________、________、________和________________。

7．意义

（1）________产生的途径。

（2）生物变异的____________。

（3）生物进化的____________。

答案：

1.

（1）DNA复制　转录　翻译　a

（2）血红蛋白　基因突变

2．基因结构

3．有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期

4．增添　替换

5．①—c　②—a　③—b

6．不定向性　普遍性　随机性　低频性　多害少利性

7．

（1）新基因　

（2）根本来源　（3）原始材料

判断正误]

1．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。

X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异。

（√）

2．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，可获得种子性状发生变异的大豆。

3．在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。

为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的DNA序列。

4．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株。

5．单基因突变可以导致遗传病。

热图思考]

观察下面的图示，判断基因结构改变的三种类型，完善下图内容。

（1）①②③分别表示引起基因突变的什么因素？

（2）④⑤⑥分别表示什么类型的基因突变？

（3）从两个关系分析基因突变未引起生物性状改变的原因。

①从密码子与氨基酸的对应关系分析：

________________

________________。

②从基因型与表现型的关系分析：

提示　

（1）物理、生物、化学。

（2）增添、替换、缺失。

　（3）①密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸　②由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因

题型一　基因突变与生物性状的关系

基因突变与生物性状的关系

1．基因突变可改变生物性状的4大原因

（1）基因突变可能引发肽链不能合成；

（2）肽链延长（终止密码子推后出现）；

（3）肽链缩短（终止密码子提前出现）；

（4）肽链中氨基酸种类改变。

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。

2．基因突变未引起生物性状改变的原因

（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：

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个密码子，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。

（3）隐性突变：

若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。

例　皱粒豌豆的淀粉分支酶基因中，因插入了一段外来DNA序列导致该酶不能合成，从而引起种子细胞内淀粉含量降低，游离蔗糖含量升高，这样的豌豆虽皱但味道更甜。

下列有关分析错误的是（　　）

A．基因可通过控制酶的合成间接控制生物性状

B．该实例体现了基因性状之间的一一对应关系

C．该变异的发生有可能会导致翻译过程提前终止

D．该变异导致基因结构的改变，属于基因突变

解析]　从该实例可知，豌豆的淀粉分支酶基因既能控制种子的形状（如皱粒），也能控制种子的甜味，故基因与性状之间的关系不是一一对应的关系，B错误。

答案]　B

1．基因突变对蛋白质结构的影响

碱基对

影响范围

对氨基酸的影响

替换

小

只改变1个氨基酸或不改变

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

不影响缺失位置前的序列，而影响缺失位置后的序列

2．基因突变对子代性状的影响

（1）基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。

（2）基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可通过有性生殖传给后代。

题组精练]

1．（2017·

安徽安庆期末）下图为人体某基因的部分碱基序列及其编码蛋白质的氨基酸序列示意图。

已知该基因发生一种突变，导致正常蛋白质中的第100位赖氨酸变为谷氨酸。

该基因发生的变化是（　　）

A．①处插入碱基对G—C

B．②处碱基对A—T替换为G—C

C．③处缺失碱基对A—T

D．④处碱基对G—C替换为A—T

解析：

选B。

因甘氨酸密码子是GGG，赖氨酸密码子是AAA、AAG，谷氨酰胺密码子是CAG、CAA，结合该基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列，可以判断基因中下方那条链是转录的模板链。

由于该氨基酸序列中只有一个氨基酸改变，而其余的氨基酸顺序没有改变，因此这是发生了基因中碱基对的替换。

若①处插入碱基对G—C，mRNA碱基序列为…GGG/GAA/GCA/G…，相应蛋白质中氨基酸序列为…甘氨酸（99）—谷氨酸（100）—丙氨酸（101）…，A错误；

若②处碱基对A—T替换为G—C，mRNA碱基序列为…GGG/GAG/CAG…，相应蛋白质中氨基酸序列为…甘氨酸（99）—谷氨酸（100）—谷氨酰胺（101）…，B正确；

若③处缺失碱基对A—T，mRNA碱基序列为…GGG/AGC/AG…，相应蛋白质中氨基酸序列为…甘氨酸（99）—丝氨酸（100）—…，C错误；

若④处碱基对G—C替换为A—T，mRNA碱基序列为…GGG/AAA/CAG/…，相应蛋白质中氨基酸序列为…甘氨酸（99）—赖氨酸（100）—谷氨酰胺（101）…，D错误。

2．（2017·

江西南昌一模）下列关于基因突变的叙述，正确的是（　　）

A．DNA分子中发生碱基对的替换都会引起基因突变

B．在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变

C．基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因

D．基因突变能产生自然界中原本不存在的基因，是变异的根本来源

选D。

基因突变是碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，但只有DNA分子上具有遗传效应的片段才是基因；

基因突变可自发产生；

随机性表现为基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内的不同DNA分子上，可以发生在同一DNA分子的不同部位等，而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，这称之为不定向性。

题型二　有关变异及突变类型、基因突变位置

的判断

1．两种变异类型的判断

（1）可遗传变异与不可遗传变异的判断方法

（2）显性突变和隐性突变的判定

①类型

②判定方法

a．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。

b．让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。

2．突变基因具体位置的判断

（1）利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。

（2）将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。

例　将果蝇进行诱变处理后，其染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测上述三种情况。

检测X染色体上的突变情况：

实验时，将经诱变处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇筛选交配（B表示红眼基因），得F1，使F1单对筛选交配，分别饲养，观察F2的分离情况。

预期结果和结论：

（1）若F2中表现型为3∶1，且雄性中有隐性突变体，则说明________________

（2）若F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，则说明________________

（3）若F2中♀：

＝2∶1，则说明________________

解析]　图解中给出了F2的四种基因型，若X染色体上发生隐性突变，则F2中表现型为3∶1，且雄性中有隐性突变体；

若X染色体上没发生突变，则F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体；

若X染色体上发生隐性致死突变，则F2中♀：

＝2∶1。

答案]　

（1）发生了隐性突变　

（2）没有发生突变　（3）发生了隐性致死突变

基因突变类问题的解题方法

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，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。

湖北荆州中学第一次月考）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2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是（　　）

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

D．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

突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡，说明该雌性果蝇为杂合子，该突变可能为X染色体显性突变，若含突变基因的雌配子致死，则子代中会出现一种表现型，且不会引起雌雄个体数量的差异；

如果该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，相关基因用D、d表示，则子代为1XDXd（突变型♀）∶1XdXd（野生型♀）∶1XDY（死亡）∶1XdY（野生型

），B项符合题意。

若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，则子代中会出现一种表现型，且不会引起雌雄个体数量的差异。

山东德州上学期期中）研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变，且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。

（1）据此判断该突变为________（显性/隐性）突变。

（2）若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其氨基酸序列如下图所示：

据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了________，进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于I，出现此现象的原因可能是________。

（1）题干中指出突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，由此判断该突变为隐性突变，突变个体为隐性纯合子。

（2）分析突变基因编码的蛋白质Ⅱ可知，从突变位点之后氨基酸的种类全部改变，这说明基因中发生了碱基对的增添或缺失，若mRNA上终止密码子位置后移，则会导致翻译终止延后，使合成的蛋白质相对分子质量增