《2023届一轮复习苏教版 基因突变和基因重组学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届一轮复习苏教版 基因突变和基因重组学案.docx（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第2()讲 基因突变和基因重组课标要求.概述碱基对的增添、缺失或替换会引发基因中碱基序列的 改变。332.说明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应 的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。3.3.3.描述细胞在某些化学物质、 射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分 裂失控，甚至发生癌变。3. 3.4.说明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组 合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。考点一基因突变.:.知识自注梳理1 .基因突变(1)基因突变的实例一一镀状细胞贫血(氨彳酸)(红，胞:(氨彳酸)(红，胞:谷
2、氨酸缴负酸圆饼状镰刀状异常贫。根本发生了基因突变，碱基对由&原因变成因(2)概念：由DNA分子中碱基对的回 等引起巫的改变o提醒I假设碱基的改变发生在DNA的非基因片段，那么不属于基因突变。(3)发生时期：主要发生于包 或团(4)特点基因自发突变的频率很低a.自发突变：在自然界中，由自然因素诱发产生的基因突变。b.诱发突变：有机体暴露在诱变剂中引起的遗传物质改变。利用人为因素诱发基因产生突变的方式称为人工诱变。考点二基因重组,z知识自在梳理k，/ 一1 .基因重组的含义基因重组基因重组发生过程囚过程中发生生物进行有性生殖的生物实质的基因重新组合f提醒1 基因重组既不产生新基因，也不产生新性状，
3、但能产生新的基因 型和表型。2 .类型自由组合型自由组合型皿减数第一次分裂后期 鱼厦非同源染色体上的困自由组合交叉五换型一1M减数第一次分裂前期(四分体时期)实质同源染色体上的 随非姐妹染色(2)一 单体的交叉互换而发生互换提醒I 交叉互换工基因重组W易位。(3)基因工程操作外源基因 酶遗产叵囱重组DNA 受体细胞我实现外源基因与受体细胞基因的重组(4)肺炎链球菌转化：基因重组，R型细菌一S型细菌。3 .结果：产生新基因型，导致子代出现不同于囤的新类型。4 .意义(1)形成生物多样性的重要原因。(2)生物变异的来源之一，有利于包。答案自填有性生殖 团真核国控制不同性状E非等位基因 固等位基因
4、国亲本性状组合生物的进化V国画耐 困（1）受精过程中可进行基因重组。（）（2）亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。（）（3）减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交叉互换可导致基因重组。（）（4）基因型为Aa的个体自交，因基因重组导致子代发生性状别离。（）（5）有丝分裂和减数分裂过程中非同源染色体之间均可发生自由组合，导致 基因重组。（）（6）一对等位基因存在基因重组，一对同源染色体不存在基因重组。（）答案：（1）X （2） V （3）X （4）X （5）X （6）X1 .（必修2 P91图3-2-9）某生物个体（含2对染色体）2个四分体之间均可以发生交叉互换，那么该个体可以产生种配子。提
5、示：162 .（析图建模）据以下分裂后期图像分析并回答以下问题：如果是有丝分裂后期图像（甲图），两条子染色体上的两基因不同，那么为 的结果。（2）如果是减数第二次分裂后期图像（乙图），两条子染色体（同白或同灰）上的的结果。的结果。两基因不同，那么为.（3）如果是减数第二次分裂后期图像（丙佟I）,两条子染色体（颜色不一致）上的的结果。的结果。两基因不同，那么为提示：（1）基因突变（2）基因突变（3）交叉互换（基因重组）突破1突破1基因重组的概念、类型生命观念生命观念核心素养1. （2022江苏无锡模拟）以下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外源基因重组DNA受体细胞图3擘
6、*A.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C. R型细菌转化为S型细菌的基因重组与图3中的基因重组相似D.孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表型的原因和图1相似解析：选C。图1所示细胞发生了交叉互换，其产生的次级精（卵）母细胞内 含有等位基因B、b,图2细胞发生了非同源染色体的自由组合，A、B错误；R 型细菌转化为S型细菌是由于S型细菌的局部基因整合到R型细菌上，与图3 相似，C正确；孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表型的原因和图2相似， D错误。2. （2021 江苏适应性考试模考）交换是基因重组的基础，A、B两
7、基因交换的 3种模式图如下。以下相关表达正确的选项是（）ABABABbbb甲乙丙A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子AbB.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aBC.甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期D.甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生解析：选C。据题图可知，乙图中A和B基因间发生了两次交换，不会产 生Ab配子或aB配子，A、B错误；甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂 前期同源染色体联会时，C正确；甲、乙和丙的交换可以产生新的基因型，但不 会导致新物种的产生，D错误。突破2基因突变和基因重组的比拟核心素养科学思维3. （2022江苏南京六校模拟）以下有关生物体内基因重组和
8、基因突变的表达， 正确的选项是（）A.由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变B.减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因不能发生基因重组C.淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列，不属于基因突变D.小麦植株在有性生殖时，一对等位基因一定不会发生基因重组解析：选D。由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起基因碱基序 列的改变称为基因突变，A错误；假设一对相对性状由两（多）对等位基因控制，那么 减数分裂过程中可能发生基因重组，B错误；淀粉分支酶基因中插入了一段外来 DNA序列，属于基因突变，C错误；基因重组发生在两（多）对等位基因之间，D 正确。4. （2022山东烟台高三质检）图
9、1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物 在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。以下相关表达错误的选项是（）A.图1所示细胞中处染色体上出现a基因的原因是基因突变或交叉互换B.图2所示细胞中处染色体上出现a基因的原因是交又互换C.图1所示细胞具有的染色体组数是图2所示细胞的2倍D.选该动物的睾丸制作切片可观察到图1、图2所示细胞图像解析：选A。图1所示细胞中处染色体上出现a基因的原因是基因突变， A错误；据图分析可知，图2所示细胞中处染色体上出现a基因的原因是非姐 妹染色单体间的交叉互换，B正确；图1细胞中共有4个染色体组，图2细胞中 共有2个染色体组，C正确；该动物的生殖器官是睾丸，其中的细
10、胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，故用睾丸制作切片可观察到图1、图2所示细 月包图彳象，D正确。厨宿宿磨。用隔“四看法”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AA或aa,而后代中出现基因a或A的原因是基因突 变。如果亲代细胞的基因型为Aa,而次级精母（卵母）细胞中出现Aa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，那么为基因突变。如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉体数抗体数抗互换。创设情长句特（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，那么是基因突变的
11、结果（如图甲）甲A乙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，那么是基因突变的结果（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，那么是交叉互换（基因重组）的结果 （如图乙）（4）四看变异个体的数量变异个切岫现一株基因突变 出现一定比例.基因不组事实概述类1. 2020全国1 , T32（l）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发 生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是答案：在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由 组合；位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的
12、交叉互换而发生 交换，导致染色单体上的基因重组原因分析类2 .父母和子女之间、同一父母的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异， 其主要原因是。答案：基因重组3 .以下图为某动物体内的两个细胞，乙细胞由甲细胞分裂形成。那么乙细胞的 形成原因是答案：在减数第一次分裂前期A与a发生了交叉互换(A或a发生了基因突 变)和减数第一次分裂后期B、B所在的一对同源染色体未别离4 .某植株的一条常染色体发生以下图所示变异，含有该变异染色体的花粉不 育，变异染色体上含有红色显性基因B,正常染色体上含有白色隐性基因b。以 该植株为父本可以进行测交实验。(1)图示变异类型是o如果没有其他变异，那么测交后代性状应为,推
13、测依据是(3)如果测交后代中局部个体表现为另类性状，原因是答案：(1)染色体变异白色染色体片段缺失的花粉不育，那么正常情况下，该植物作父本只产生含b基因的配子，因此测交后代均表现为白色(3)父本产生的局部配子含有B基因，这说明同源染色体的非姐妹染色单体 间可能发生了交叉互换，导致产生了含B基因的配子，从而导致局部子代个体 出现红色性状必因结构改变低频性、普遍性、不定向性、随机性、可逆性 癌细胞的特点H细胞癌变H诱变因子+内因类型概特点幽意义意义新必因产生的重要途径，生物变异的根本来 源，生物进化的原材料|a| J物理因电如紫外线、x射线、激光等;仆傕也逑_如亚硝酸盐、碱基类似物等|变11生物因
14、一知病毒、细菌等【提醒I有无外界影响因素都可能发生基因突变，有外界因素的影响可提 高突变率。基因突变是反 的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。提醒1 等位基因是基因突变的结果，基因突变不一定会产生等位基因。基因突变是回的基因突变具有随机性，它可能发生在生物个体发育的任何时期，也可能发生 在不同细胞内或同一细胞内的不同DNA分子上，甚至可能发生在同一 DNA分子的不同部位。基因突变的a野生型基因A可以突变为基因a,基因a又可以突变为野生型基因A。(5)对后代的影响发生在体细胞中的基因突变可以引起生物体在当代的形态或生理上的变化, 但一般不能遗传给后代，发生在配子中的基因突
15、变有可能在子代中表现出新性 状。(6)意义回产生的重要途径。但的根本来源。提醒只有基因突变产生新基因，产生新性状。2.细胞的癌变(1)癌变的原因细胞癌变的原因作用编码产生的能白质能调控细胞周期，原施 控制细胞国 的进程基因异常发生,可能引起致 一癌蛋白活性等性质发生改变理唯_严也编码产生的蛋白质可抑制细蛔的国生发生突变.导致抑癌蛋白不能正常产生(2)癌细胞的主要特征主要特征主要特征提醒 原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也 存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。并不是一个基因发生突
16、变就会引发细胞癌变。答案自填血红蛋白 团* S J 0增添、缺失或替换 S基 1因的碱基序列 0有丝分裂前间期 0减数分裂前间期 因不定向 回随 机项可逆性迎新基因E生物变异口分裂和生长网突变或过量表 达 同异常增殖 E无限增殖 白糖蛋白 0降低(1)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。()(2)有丝分裂前期不会发生基因突变，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，基因突变不一定都能遗传给后代。)由基因Bi突变的等位基因B2可能是由碱基对替换或碱基对增添造成的。( )(5)假设没有外界因素的影响，基因就不会发生突变，基因突变的方向是由环
17、 境决定的。()(6)积聚在甲状腺细胞内的I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。()(7)与癌变有关的基因只存在于癌细胞中。()答案：(1)X (2)X (3)V (4)7 (5)X (6)X，属于1 .(必修2 P84积极思维)航天育种的生物学原理是 诱变育种。提示：基因突变2 .（必修2 P85图3-2-3）镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。 具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）在氧含量正常的情况下，并不 表现出镰状细胞贫血的病症，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并 对疟疾具有较强的抵抗力。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。提示：
18、镰状细胞贫血患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地 区，镀状细胞贫血突变基因具有有利于当地人生存的一面。虽然该突变体的纯合 子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存3 .（必修2 P86-87正文信息）基因突变的频率很低，而且大多数突变对生物 体是有害的，但它仍可为生物进化提供原材料的原因是提示：对于生物个体而言，发生自然突变的频率很低。但是，一个物种往往 是由许多个个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变有很 多，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化具有重要意义。因此，基因突变 能够为生物进化提供原材料.透析堡底难占1 .对基因突变概念的理解（1） “DNA分
19、子结构改变”不一定是基因突变萄一 1 .区2.因3羽DN A分子具有遗传效良的不有有遗传效应的DNA片段即基因DNA片段即非基因|的结构的改变|片段的结构的改变）属于基因突变不属于因因突变）（2） “基因改变”不一定是基因突变其因改变基因结构的改变基因数量的改变,属于基因突变,属于基因突变不属于基因突变（属于染色体变异）、不会改变DNA分子上基因的数址和位置2 .基因结构中碱基的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响对软茶酸序列的影响小替换I小y可改变一个氨基酸或不改变，也可能 使翻译提前终止大小及分的对一其中序列的影响大增添位置前不影响，影响增添位置后的序列对软茶酸序列的影响上缺失| K 缺失位
20、置前不影响，影响缺失位置后的序列增添或缺失 连续的3个喊基对交茶酸序列的影响小增添或缺失位置增加或缺失一个 氨基酸对应的序列3 .基因突变对生物性状的影响基因突变可能引发肽链不能合成 改变一肽链延长（终止密码子推后出现） A医砺菽一肽链缩短（终止密码子提前出现）未改变生物性状1-肽链中氨基酸种类改变箭*基因突变发生在其因的非编码区假设基因突变发生后,引起了 mRNA上 密码的密科子改变，但由于一种氨基酸可 爱对应多种密码子，假设新产生的密码子 圈与原密码子对应的是同一种纪基酸, 此时突变基因控制的性状不改变期“假设基因突变为陷性突变，如AA中的 突变一个A突变为a此时性状也不改变4 .常和基因
21、突变联系的“热点”在细胞分裂间期，DNA复制时，DNA分子双链 翻开，脱辄核甘酸链不稳定，容易发生碱第的 变化癌细胞就是！:原癌基因和;抑癌基因发、生基因突变；厮致:基因突变为 ，:生物进化提 供丰富的原 谢料:诱变育种就是利用基因突变的原理进行的：:诱变育种就是利用基因突变的原理进行的：突破1基因突变的原理及特点核心素养生命观念1. (2022江苏常州高三期末)以下图为果蝇体细胞中一个DNA分子上a、b、c 三个基因的分布状况，图中I、II为无遗传效应的序列。以下有关表达正确的选项是 ()I nA. I、II也可能发生碱基对的增添、缺失或替换，但不属于基因突变B.基因a、b、c均可能发生基因
22、突变，表达了基因突变具有普遍性C. 一 -个细胞周期中，分裂间期基因突变频率较高，主要是由于分裂间期时 间相对较长D.假设b、c分别控制果蝇的白眼、红宝石眼，那么b、c为等位基因解析：选A。I、H为非基因片段，也可能发生碱基对的增添、缺失或替 换，但不属于基因突变，A正确；基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于 各种生物中，基因a、b、c均可能发生基因突变，表达了基因突变是随机的，B 错误；一个细胞周期中，分裂间期基因突变频率较高，主要是由于分裂间期发生 DNA复制，C错误；题图中控制白眼与红宝石眼的基因是同一条染色体上的基 因，不是等位基因，D错误。2. Tay-Sachs病是一种基因病，
23、可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。 下表为正常酶和异常酶的局部氨基酸序列。根据题干信息，推断异常前的mRNA 不同于正常酶的mRNA的原因是()A.第5个密码子中插入碱基A酶的 种类密码子位置4567正常酶苏氨酸(ACU)丝氨酸(UCU)缀氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)异常酶苏氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)丝氨酸(UCU)缀氨酸(GUU)B.第6个密码子前UCU被删除C.第7个密码子中的C被G替代D.第5个密码子前插入UAC解析：选D。分析题表可知，正常酶的第47个密码子依次为ACU、UCU、GUU、CAG,而异常酶的第47个密码子依次为ACU、UAC、UCU、GUU, 比拟正常酶和异常
24、酶的密码子可知，最可能是第5个密码子前插入了 UAC,致 使该位点后的密码子都向后移了一个位点。突破2细胞的癌变核心素养生命观念、社会责任3.（2021高考湖南卷）某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如下图。 以下表达错误的选项是（）年龄（岁）年龄（岁）(兴)会区格瑞二.原豪鱼A.长期吸烟的男性人群中，年龄越大，肺癌死亡累积风险越高B.烟草中含有多种化学致癌因子，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累积风险 越低C.肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂失控D.肺部细胞癌变后，癌细胞彼此之间黏着性降低，易在体内分散和转移解析：选C。由题图可知，长期吸烟的男性人群中，随着年龄的增长，肺癌 死亡累
25、积风险越来越高，A正确；由题图可知，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累 积风险越低，B正确：原癌基因编码产生的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必 需的，因此肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂并未失控，C 错误；癌细胞由于细胞质膜上的糖蛋白等物质减少，彼此之间的黏着性降低，容 易在体内分散,和转移，D正确。4.（多项选择）某些癌细胞中多药耐药（MDR）基因高度表达后，会使这些癌细胞 对化疗药物的抗性增强。M0R基因表达产物是P-糖蛋白（P-gp）,该蛋白位于细 胞质膜上，有ATP依赖性跨膜转运活性，可将药物转运至细胞外，使细胞获得 耐药性。而P-gp低水平表达的癌细胞内，某些化疗药物的浓度
26、明显升高。以下 表达错误的选项是（）A.人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因：原癌基因和抑癌基因B. P-gp转运药物的方式属于协助扩散C.化疗药物可提高MDR基因高度表达的癌细胞比例D.提高癌细胞P-gp的活性为癌症治疗开辟了新途径解析：选BDo由于P-gp有ATP依赖性跨膜转运活性，说明P-gp将药物转 运至细胞外需要消耗能量，转运方式为主动运输，B错误；提高癌细胞P-gp的 活性即提高了癌细胞的抗药性，不利于癌症的治疗，D错误。创设情长句特原因分析类I.基因突变是分子水平的变化，一般借助显微镜是观察不到的。镰状细胞 贫血是基因突变造成的，但可借助显微镜进行诊断，原因是答案：
27、借助显微镜可观察红细胞的形态是圆饼状还是镰状，从而进行诊断2 .某植株发生基因突变后，该植株及其有性生殖后代均不能表现突变性状的原因是答案：该突变为隐性突变，且基因突变发生在该植株的体细胞中，不能通过 有性生殖传递给子代3 .用y射线照射花蕾期的某植株后，植株叶芽细胞和生殖细胞均发生了突 变，但在自然条件下，叶芽细胞突变对子代的性状几乎无影响，其原因是答案：突变发生在体细胞中，一般不能遗传给后代4 . 2018全国HI, T3O(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白 多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基 酸序列的改变，其原因可能是o答案：密码子具有
28、简并性5 .果蝇的基因P发生突变后，转录出的mRNA长度不变，但翻译出的肽链 的氨基酸数目只有正常肽链的 3/4。 其原因是答案：该基因突变后转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码子6 .下面为某种细菌体内氨基酸R的生物合成途径。野生型细菌能在基 本培养基上生长，而甲、乙两种突变型细菌都不能在基本培养基上生长。在基本 培养基上假设添加中间产物Q,那么甲、乙都能生长；假设添加中间产物P,那么甲能生 长而乙不能生长。在基本培养基上添加少量R,乙能积累中间产物P,而甲不能 积累。据此判断甲、乙两种突变型分别是由于控制哪一种酶的基因发生了突变。底物回 中间产物P4 中间产物Qq R答案：甲是由于
29、控制酶a的基因发生了突变，乙是由于控制酶b的基因发生 了突变7 .端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核 蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合 成DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。 据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因：答案：癌细胞能激活端粒酶活性，合成DNA序列后添加到染色体的末端并 与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构开放思维类8 .在豌豆的野生高茎种群中发现一株矮茎幼苗，判断该变异性状是否能够 遗 传， 最 为 简 便 的 方 法 是答案：待该矮茎幼苗长大成熟后，让其自交，观察其后代是否出现矮茎性状9 .某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。 该性状是通过基因突变产生的，假设要判断该突变是显性突变还是隐性突变， 应选择的实验方案是O(1)假设后代,说明该突变为隐性突变。(2)假设后代,说明该突变为显性突变。答案：让阔叶植株与窄叶植株杂交全为窄叶出现阔叶