届一轮复习人教版第22讲基因突变和基因重组 学案.docx

1、届一轮复习人教版第22讲基因突变和基因重组 学案第22讲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因突变，碱基对由突变成。2概

2、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，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变，从而使遗传信息改变。自查诊断1由基因B1突变得到的等位基因B2可能

3、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

4、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()A基因

5、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

6、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GCB处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对AT

7、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分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成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1A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5

8、0%C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化D状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

9、mRNA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正确；通过杂交实验可知该突变是显性突变还是

10、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()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

11、，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

12、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(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()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

13、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

14、()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

15、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)基因突变可改变生物性状的4大成因基因突变可能引发肽链不能合成；肽链延长(终止密码子推后出现)；肽链缩短(终止密码子提前出现)；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。(3)基因突变未引起生物性状改变的4大原因突变部

16、位：基因突变发生在基因的非编码区。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。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。有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。 题型五突变基因位置判断9某生物兴趣小组偶然发现一突变植株，其突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案：该株突变雄株与多株野生纯

17、合雌株杂交；观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示。性别野生性状突变性状突变性状/(野生性状突变性状)雄株M1M2QM2/(M1M2)雌株N1N2PN2/(N1N2)下列有关实验结果和结论的说法不正确的是()A如果突变基因位于Y染色体上且为显性，则Q和P值分别为1、0B如果突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为0、1C如果突变基因位于X和Y的同源区段，且为显性，则该株突变个体的基因型为XAYa、XaYA或XAYAD如果突变基因位于常染色体上且为显性，则Q和P值分别为、答案C解析若突变基因位于Y染色体上，由于雌株不含Y染色体，所有的雄株均含有Y染色体，故Q和P值分别

18、为1、0，A正确；若突变基因位于X染色体上且为显性，子代雄株的X染色体来自野生纯合雌株，表现为非突变性状，而子代的雌株均为突变株，故Q和P值分别为0、1，B正确；若突变基因位于X、Y染色体的同源区段，且为显性，则该突变雄株的基因型为XaYA或XAYa，C错误；如果突变基因位于常染色体上，则后代的表现无性别之分，若突变基因为显性，则Q和P值相等，均为，D正确。10小白鼠体细胞内的6号染色体上有P基因和Q基因，它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图，起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是()A若箭头处的碱基突变为T，则对应反密码子变为UAGB基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRN

19、AC若基因P缺失，则该小白鼠发生了基因突变D基因P在该动物神经细胞中数目最多时可有4个答案A解析起始密码子均为AUG，对应DNA模板链碱基为TAC，故基因P以b链为模板链，基因Q以a链为模板链，B错误；基因Q对应密码子为AUG、GUC、UCC，箭头处的碱基突变为T，对应密码子突变为AUC，则反密码子变为UAG，A正确；若基因P缺失，则该小白鼠发生了染色体结构变异(缺失)，C错误；动物神经细胞不能再分裂，基因不再复制，故最多有2个基因P位于1对同源染色体上，D错误。考点2基因重组江苏高考某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白

20、色隐性基因b(见右图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换解析从题中信息可知，获得缺失染色体的花粉不育，则正常情况下，突变植株为父本，通过减数分裂只产生含b的可育花粉，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的正常染色体的可育花粉，而产生这种花粉最可能的原因是减数第一次分裂同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，D符

21、合题意。基因突变频率很低，与题中出现部分红色性状不符，减数第二次分裂时姐妹染色单体分开与此题出现的现象无关，减时没有非姐妹染色单体的自由组合，故A、B、C三项均不符合题意。答案D题型一基因重组范围、类型及意义1下列关于基因重组的叙述错误的是()A基因重组通常发生在有性生殖过程中B基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料C同源染色体上的非等位基因可以发生重组D非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组答案D解析同源染色体上的非等位基因可以通过交叉互换发生重组，非同源染色体上的非等位基因可以通过非同源染色体自由组合发生重组。2下列关于基因重组的说法，不正确的是()A生物体进行有性生殖的过程中控制不同

22、性状的基因的重新组合属于基因重组B减数分裂过程中，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D一般情况下，水稻雄蕊内可发生基因重组，而根尖中则不能答案B解析减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组，姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组。一般情况下，减数分裂过程中存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生基因重组。技法提升基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”(未产生“新基因”)也未改变基因的“量”，只是产生了“新基因型”，其所产生的性状应称作“重

23、组性状”而不是“新性状”。题型二细胞分裂图中基因突变和基因重组的判断32017福建福州八县联考下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是()A基因突变基因突变基因突变B基因突变或基因重组基因突变基因重组C基因突变基因突变基因突变或基因重组D基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组答案C解析图中分别处于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的，图中的变异只能来自基因突变；处于减数第二次分裂的后期，A与a的不同可能来自于基因突变或减I前期的交叉互换(基因重组)，C正确。4图为基因型为AaBb的某雄性动物细胞进行

24、分裂的某一时期图。下列有关叙述正确的是()A该时期发生在体细胞增殖过程中B该分裂过程中一定发生过基因突变C该分裂过程中一个精原细胞可能产生三种或四种精子D该分裂过程中没有基因重组答案C解析由图可知，该图为减数第二次分裂前期图。该时期发生在生殖细胞形成过程中，A错误；该分裂过程中有可能发生过基因突变，也可能在四分体时期发生了交叉互换，B错误；该分裂过程中一个精原细胞经减数分裂可能产生三种或四种精子，C正确；该分裂过程中有基因重组，D错误。技法提升判断基因重组和基因突变的方法(1)根据细胞分裂方式判断如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不

25、同，可能是基因突变或交叉互换。(2)根据染色体图示判断板块三方向真题体验12016海南高考依据中心法则，若原核生物中的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添CDNA分子发生碱基替换DDNA分子发生多个碱基缺失答案C解析DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能是由于DNA编码序列中发生了碱基对的替换，替换后的DNA编码序列转录成的mRNA上的密码子与原密码子编码的是同种氨基酸，C正确。22015四川高考M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG

26、，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与答案C解析由DNA分子的结构特点可知，DNA分子中嘌呤核苷酸的数目与嘧啶核苷酸的数目始终相等，故嘌呤核苷酸比例始终不变，A错误；M基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，B错误；增加的三碱基序列AAG，如果插入点在某两个密码子之间则一个氨基酸不同，如果插入点在某个密码子内部，则最多有两个氨基酸不同，C正确；在基因表达过程中，最多需要61种tRNA参与

27、，D错误。32016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。回答下列问题：(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)。若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_代中能观察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子_代中能分离得到

28、隐性突变纯合体。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二解析(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)根据题干信息“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”可知，AA和aa植株突变后的基因型都为Aa。若AA植株发生隐性突变，F1(Aa)自交，子二代的基因型为AA、Aa、aa，则最早在子二代中能观察到该

29、隐性突变的性状，且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa植株发生显性突变，则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状，F1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa，由于基因型为AA和Aa的个体都表现为显性性状，故欲分离出显性突变纯合体，需让F2自交，基因型为AA的个体的后代(F3)不发生性状分离，则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。限时规范特训一、选择题12017大庆模拟经检测某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因是()A遗传信息没有改变B遗传基因没有改变C遗传密码没有改变D控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变答案D解析基因突变会导致遗传信息改变，A不符合题意；基因突变后遗传基因发生改变，相应的遗传密码也会发生改变，B、C不符合题意；由于密码子的简并性，基因突变后，其控制合成的蛋白质的氨基酸序列没有改变，因此其性状不会发生改变，D符合题意。22017河北武邑中学检测下列关于基因突变的叙述，不正确的是()A基因中个别碱基对的替换可能不影响蛋白质的结构和功能B基因突变是普遍存在的，随机发生的，也是不定向的C基因突变是新基因产生的途径，但自然条件下基因突变的频率很低D有性生殖产生的后代之间的差异主要是由基因突变引起的