19版高考生物一轮复习第七单元基因突变和基因重组第一讲基因突变和基因重组精选教案.docx

1、19版高考生物一轮复习第七单元基因突变和基因重组第一讲基因突变和基因重组精选教案第一讲 因突变和基因重组知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过基因突变和基因重组的基本原理，建立起进化与适应的观点理性思维通过基因突变与生物性状的关系、基因突变和基因重组的比较，提高归纳与概括能力基础知识系统化知识点一基因突变1基因突变的实例镰刀型细胞贫血症2基因突变的相关知识归纳知识点二基因重组基本技能问题化1判断下列有关叙述的正误(1)基因R复制时，R中的碱基对TA被碱基对CG替换可导致基因突变()(2)基因突变可决定生物进化的方向()(3)病毒、大肠杆菌及动植物都可发生基因突变()(4)受精过程中可发生基因

2、重组()(5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦()(6)基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状()2下列有关基因突变的叙述，错误的是()A只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变B基因突变可发生在生物体发育的任何时期C基因突变是生物进化的重要因素之一D基因碱基序列改变不一定导致性状改变解析：选A基因突变是指DNA分子碱基对的增添、缺失和替换。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变；在生物体发育的任何时期都可发生基因突变；基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素之一；基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于存在多个密码子决定同一氨基酸等原因

3、导致生物性状不一定改变。3(2018揭阳一模)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)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。对此现象的解释，正确的是()A基因突变是有利的B基因突变是有害的C基因突变的有害性是相对的D镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是无活性的解析：选C携带者的后代可能患镰刀型细胞贫血症，但其对疟疾具较强抵抗力，表明基因突变的有利和有害是相对的；由于杂合子能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，所以镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是有

4、活性的。4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解析：选D同源染色体上的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通过非同源染色体自由组合发生重组。5以下各项属于基因重组的是()A基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离B雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体CYyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型D同卵双生姐妹间性状出现差异解析：选C基因重组的来源有减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合、减数分裂四分体时期同源染

5、色体上非姐妹染色单体的交叉互换和基因工程中的DNA重组，YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型是基因自由组合的结果，属于基因重组。考点一基因突变及其与性状的关系1图示基因突变的机理、类型及特点2明确基因突变的原因及与进化的关系对点落实1(2018衡水模拟)如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中、为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是()A基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性B、也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变C一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期时间相对较长D在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生交叉互换

6、解析：选B对a、b、c等不同基因而言，基因突变均可能发生，这体现了基因突变的随机性；、也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但没有改变基因的结构，因而不属于基因突变；一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期在进行DNA复制，此时DNA的双螺旋结构已经打开，很容易发生突变；在减数分裂的四分体时期，只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换。2(2018济南一模)脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG/GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“溢沟”，染色体易从“溢沟”处断裂。下列分析错误的是()A脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B脆性X染色体更易

7、发生染色体的结构变异C男性与女性体细胞中出现X染色体“溢沟”的概率不同D由于存在较多的GC重复序列，脆性X染色体结构更稳定解析：选D由题意可推知导致出现脆性X染色体的变异类型是基因突变；脆性X染色体易从“溢沟”处断裂，故更易发生染色体的结构变异；该遗传病位于X染色体上，所以男性与女性体细胞中出现X染色体“溢沟”的概率不同；脆性X染色体易从“溢沟”处断裂，结构不稳定。3(2018烟台模拟)如图为人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1 169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

8、对ATD处碱基对GC替换为AT解析：选B首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTC，确定赖氨酸的密码子为AAG，处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，处碱基对替换后密码子为AAA还是赖氨酸，处碱基对替换后密码子为GAG，对应谷氨酸。类题通法基因突变类型的“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。1基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小类

9、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基因突变可改变生物性状的四大原因(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。3基因突变未引起生物性状改变的四大原因(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种密码子，若新产生

10、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Aa，此时性状也不改变。(4)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。对点落实4用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A基因突变，性状改变B基因突变，性状没有改变C染色体结构缺失，性状没有改变D染色体数目改变，性状改变解析：选A对比题中该基因的部分序列可知，基

11、因中CTA转变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，而且细菌无染色体结构所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。5嗜热土壤芽孢杆菌产生的葡萄糖苷酶(bglB)是一种耐热纤维素酶，在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的bglB酶的基因。上述育种技术与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，其原因不是在PCR过程中()A仅针对bglB基因进行诱变BbglB基因

12、产生了定向突变CbglB基因可快速累积突变DbglB基因突变可能会导致酶的氨基酸种类、数目等改变解析：选BPCR过程中仅针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理对嗜热土壤芽孢杆菌所有DNA均起作用；基因突变具有不定向性；突变后的bglB基因可以进行PCR技术扩增，因此可快速累积突变；bglB基因突变可能会导致酶的氨基酸种类、数目等改变。6水稻核基因hw(t)表达的蛋白参与光合作用，该基因发生了单碱基替换，导致表达的蛋白减少了251个氨基酸。 已知突变使mRNA发生改变的碱基在如图所示区域内(终止密码：UAA、UAG或UGA)。下列说法正确的是()注：图中数字表示mRNA中从起始密码开始算起

13、的碱基序号。Ahw(t)基因编码的蛋白通过被动运输进入叶绿体B碱基替换只可能发生在第257号核苷酸位置C突变后参与基因转录的嘌呤核苷酸比例降低D突变前基因表达的蛋白共含有336 个氨基酸解析：选Dhw(t)基因编码的蛋白(大分子物质)通过胞吞的方式进入叶绿体；根据题意可知，单碱基替换导致表达的蛋白减少了251个氨基酸，则替换导致终止密码提前，则所在图示区域可得到此结果的碱基包括第257、258号核苷酸位置，替换后分别使对应密码子变为UAG、UGA；突变后只影响蛋白质的翻译，不会影响参与基因转录的嘌呤核苷酸比例；突变前基因表达的蛋白共含有2553251336个氨基酸。归纳拓展有关基因突变的“一定

14、”和“不一定”(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的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而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体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，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。考点二基因重组典型图示图示解读基因重组的类型类型1类型2类型3问题设计(1)上述类型13依次代表哪类基因重组？提示：类型1为交叉互换型，类型2为自由组合型，类型3为基

15、因工程。(2)请指出三类基因重组发生的时期。提示：类型1发生于M前期，类型2发生于M后期，类型3发生于基因工程操作过程中。对点落实1(2018普陀区一模)下列关于基因重组的说法，错误的是()A生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B减数分裂四分体时期，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，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能解析：选B基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非同源染色体上的非等位基因重新组合；减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间

16、的局部交换可导致基因重组；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组；一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组。2下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是()解析：选B将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得单倍体植株过程中发生的是染色体数目变异；肺炎双球菌的转化属于基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互

17、换，在减数第一次分裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，都属于基因重组。易错提醒谨记基因重组的三点提醒(1)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。(2)具有一对等位基因的杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。(3)“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。列表对比基因突变与基因重组项目基因突变基因重组发生时期主要发生在：有丝分裂间期M分裂前的间期M分裂后期M分裂前期产生原因物理、化学、生物因素引起碱基对的增添、缺失、替换导致基因结构的改变交叉互换、自由组合基因重新组合应用诱变育种杂交育种联

18、系都使生物产生可遗传的变异在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型对点落实3(2018襄阳四校联考)下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是()A获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变B非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组C同源染色体上的基因也可能发生基因重组D发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代解析：选C获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程是基因工程，依据的原理是基因重组；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组；在减数第一

19、次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂过程中，水稻根尖内不能发生基因重组。4如图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断错误的是()A甲图表明该动物发生了基因突变B乙图表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变C丙图表明该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换D甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代解析：选D据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图，其基因型为AABb，分析可知：甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果

20、；乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，基因a只能是基因突变的结果；丙细胞也属于减数第二次分裂后期图，基因B与b所在的染色体颜色不一致，则染色体上基因B与b不同是交叉互换造成的。甲细胞分裂产生体细胞，产生的变异一般不遗传给后代。类题通法“三看法”判断基因突变与基因重组(1) 一看亲子代基因型：如果亲代基因型为BB或bb，而后代中出现b或B的原因是基因突变。如果亲代细胞的基因型为Bb，而次级精母(卵母)细胞中出现Bb的原因是基因突变或交叉互换。(2) 二看细胞分裂方式：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同，可能是基因

21、突变或交叉互换。(3) 三看染色体：如果在有丝分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因不同，则为基因突变的结果。(如图甲) 如果在减数第一次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因(同白或同黑)不同，则为基因突变的结果。(如图甲)如果在减数第二次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因(颜色不一致)不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。(如图乙)真题集训验能力1(2016天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型PKP能0突变型PKP不能100注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸

22、。下列叙述正确的是()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失所致D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变解析：选A根据表中信息可知，链霉素通过与野生型枯草杆菌的核糖体的结合，抑制翻译过程，进而起到杀菌作用，突变型枯草杆菌中核糖体S12蛋白氨基酸序列改变，使链霉素不能与核糖体结合，从而对链霉素产生抗性；突变型与野生型相比只是一个氨基酸的不同，因此是碱基对的替换造成的，而非缺失；基因突变具有不定向性，链霉素只是对突变体起筛选作用。2(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

23、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的突变解析：选B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；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率；基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变。3(2015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

24、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解析：选A变异具有不定向性，不存在主动适应。X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果。白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；若全是紫花植株，则是不可遗传变异。4(2014浙江高考)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是()A突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B突变体若为1对

25、同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链解析：选A假设敏感和抗性由基因A、a控制，若突变体为1条染色体的片段缺失所致，则原敏感型大豆基因型为Aa，缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现，则抗性基因一定是隐性基因；突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则该个体没有控制这对性状的基因，再经诱变也不可能恢复为敏感型；基因突变是可逆的，再经诱变可能恢复为敏感型；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则此情况属于基因突变，抗性基因可能编码

26、肽链，也可能不编码肽链。5(2012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色隐性基因b(如图)。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：选D由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能

27、性很小，故A项不是最合理的；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见，D项解释最合理。6(2016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到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

28、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_代中能分离得到隐性突变纯合体。解析：(1)基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失；染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，通常染色体变异涉及许多基因的变化。故基因突变涉及的碱基对数目比染色体变异涉及的少。(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，也可发生以染色体为单位的变异。(3)显性突变是aa突变为Aa，在子一代中能观察到该显性突变的性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不发生性状分离才算得

29、到显性突变纯合体；隐性突变是AA突变为Aa，在子一代还是表现为显性性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，即能观察到该隐性突变的性状，也就是隐性突变纯合体。答案：(1)少(2)染色体(3)一二三二课下检测查缺漏一、选择题1(2018东营一模)下列关于基因突变的说法正确的是()A如果显性基因A发生突变，只能产生等位基因aB通过人工诱变的方法，人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌C基因突变都可以通过有性生殖传递给后代D基因突变是生物变异的根本来源，有的变异对生物是有利的解析：选D基因突变具有不定向性；生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得；发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后

30、代。2以下有关基因重组的叙述，正确的是()A非同源染色体的自由组合能导致基因重组B姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组C基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离D同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的解析：选A基因重组的发生与非同源染色体的自由组合和同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换有关；纯合子自交后代不出现性状分离；同卵双生个体基因型相同，其性状差异与环境条件或突变有关，与基因重组无关。3下列生物技术或生理过程中，发生的变异与其对应关系错误的是()A为基因突变 B为基因重组C为基因重组 D为基因突变解析：选AR型活菌中加入S型死菌，转化成S型活菌，是因为S型菌的DNA和R型菌的DNA发