（江蘇專(zhuān)用）2019年高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異與進(jìn)化 第1講 基因突變和基因重組學(xué)案

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1、 第1講　基因突變和基因重組 考綱考情 考查內(nèi)容 等級(jí)要求 考查詳情 基因重組及其意義 B 17年—非選—T27第4小題以文字?jǐn)⑹鲂问娇疾榛蛑亟M的本質(zhì) 17年—非選—T30第4小題通過(guò)考查變異的類(lèi)型來(lái)考查基因重組 基因突變的特征和原因,B, 17年—非選—T30第4小題以文字?jǐn)⑹鲂问娇疾榛蛲蛔兊闹R(shí) 16年—單選—T12考查基因突變和生物進(jìn)化方面的知識(shí) 15年—單選—T15考查基因突變的特征和原因 13年—非選—T32考查堿基對(duì)的替換引起的突變 知識(shí)整合 一、生物變異的類(lèi)型 1．不可遺傳的變異：僅僅是由于

2、________的影響造成的，沒(méi)有引起 ________的變化。 特點(diǎn)：只在當(dāng)代顯現(xiàn)，不能遺傳給后代。 2．可遺傳的變異：由于________________改變引起的，因而能夠傳給后代。 類(lèi)型：____________、____________、____________。 二、基因突變 1．實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 直接原因：________________________的改變。 根本原因：________________________。 2．概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的________________而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。該變化若發(fā)生在________中，將遵循遺傳規(guī)

3、律傳遞給后代；若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般________；但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)________傳遞。 3．基因突變的時(shí)間：________________________________________________________________________。 4．類(lèi)型：________突變和________突變。 5．人工誘變的因素： 物理因素：如________________________________________________________________________等； 化學(xué)因素：____________________________

4、____________________________________________等； 生物因素：________________________________________________________________________等。 6．特點(diǎn)：①________________；②________________；③________；④________________；⑤________________。 7．意義：基因突變的結(jié)果使一個(gè)基因變成了它的________，是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了原材料。 三、基因重組 1．概念：指生物在進(jìn)行_______

5、_生殖過(guò)程中，控制________性狀的基因的重新組合。 2．種類(lèi) (1)自由組合型：在________分裂的________期，位于________________________自由組合。 (2)交叉互換型：在________分裂的________期，位于同源染色體上的________________隨著________________的交換而發(fā)生交換。 (3)基因工程：外源基因的導(dǎo)入。 3．意義 (1)為生物變異提供了豐富的來(lái)源。 (2)形成________________的重要原因。 (3)對(duì)于生物的________具有重要意義。 考點(diǎn)突破

6、 考點(diǎn)1　基因突變 1．基因突變發(fā)生機(jī)理 2．基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換、增添、缺失對(duì)生物的影響 類(lèi)型 影響范圍 對(duì)氨基酸的影響 替換 小 只改變1個(gè)氨基酸或不改變 增添 大 插入位置前不影響，影響插入位置后的序列 缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列 　　3.基因突變未引起生物性狀改變的原因 (1)從基因突變?cè)贒NA分子上發(fā)生的部位分析：基因突變發(fā)生在不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中。 (2)從密碼子與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析：密碼子具有簡(jiǎn)并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。 (3)從基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系分析：由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱

7、性基因。 例1　(2016·江蘇高考)下圖是某昆蟲(chóng)基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．殺蟲(chóng)劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成抗藥靶位點(diǎn) B．基因pen的自然突變是定向的 C．基因pen的突變?yōu)槔ハx(chóng)進(jìn)化提供了原材料 D．野生型昆蟲(chóng)和pen基因突變型昆蟲(chóng)之間存在生殖隔離 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．如圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過(guò)程，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．通過(guò)上圖篩選過(guò)程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株 B．X射線(xiàn)處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異 C．上圖篩

8、選高產(chǎn)菌株的過(guò)程是定向選擇過(guò)程 D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會(huì)明顯提高 考點(diǎn)2　基因重組及其與基因突變的區(qū)別 1．概念：基因重組是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。 2．類(lèi)型 (1)自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。 (2)交叉互換型：四分體的非姐妹染色單體的交叉互換。 (3)人工重組型：轉(zhuǎn)基因技術(shù)，即基因工程。 3．結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。 4．意義 (1)形成生物多樣性的重要原因之一。 (2)是生物進(jìn)化的源泉。 5．列表比較基因突變與基因重組的區(qū)別 比較項(xiàng)目 基因突變 基因重組 變異本質(zhì)

9、 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)第一次分裂的間期 減數(shù)第一次分裂前期和后期 適用范圍 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 產(chǎn)生結(jié)果 產(chǎn)生新基因(等位基因) 產(chǎn)生新基因型 應(yīng)用 人工誘變育種 雜交育種、基因工程育種 　　6.根據(jù)A、B圖中的細(xì)胞分裂圖來(lái)確定變異的類(lèi)型 A圖 　　　B圖 A圖 B圖 分裂類(lèi)型 有絲分裂 減數(shù)分裂 變異類(lèi)型 基因突變 基因突變或基因重組 　　7.變異類(lèi)型與細(xì)胞分裂的關(guān)系 變異類(lèi)型 細(xì)胞分裂方式 基因突變 可發(fā)生于無(wú)絲分裂、

10、有絲分裂、減數(shù)分裂 基因重組 可發(fā)生于減數(shù)分裂 染色體變異 可發(fā)生于有絲分裂、減數(shù)分裂 1．基因突變類(lèi)問(wèn)題的解題方法 (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(duì)的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對(duì)的增添或缺失。 (2)確定替換的堿基對(duì)：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，若只有一個(gè)堿基存在差異，則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。 2．兩種變異類(lèi)型的判斷 (1)可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷方法 (2)顯性突變和隱性突變的判定 ①類(lèi)型 ②判定方法 a．選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 b

11、．讓突變體自交，觀(guān)察子代有無(wú)性狀分離而判斷。 3．突變基因具體位置的判斷 (1)利用野生型的個(gè)體與缺失不同基因的突變體比較，根據(jù)有無(wú)特定酶的活性判斷編碼該酶的基因?qū)?yīng)的位置。 (2)將一缺失未知基因片段的突變株與已知的缺失不同基因片段的突變株分別培養(yǎng)，根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個(gè)體判斷未知個(gè)體的缺失基因?qū)?yīng)的位置。 例2　(2017·鎮(zhèn)江三模)經(jīng)誘變、篩選得到幾種基因A與基因B突變的酵母菌突變體，它們的蛋白質(zhì)分泌過(guò)程異常，如圖所示下列敘述不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．出現(xiàn)不同突變體說(shuō)明基因突變具有隨機(jī)性 B．可用同位素標(biāo)記法研究蛋白質(zhì)的分

12、泌過(guò)程 C．A、B基因雙突變體蛋白質(zhì)沉積在高爾基體 D．A、B基因的突變會(huì)影響細(xì)胞膜蛋白的更新 2．經(jīng)X射線(xiàn)照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開(kāi)白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B．X射線(xiàn)不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異 C．通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D．觀(guān)察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異 請(qǐng)根據(jù)下列關(guān)鍵詞的提示，歸納構(gòu)建本課時(shí)知識(shí)體系 基因突變的概念　基因突變的特點(diǎn)　基因突變的實(shí)例　基因重組的

13、概念　基因重組類(lèi)型 隨堂演練 1．?dāng)M南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì)，下列分析正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過(guò)程 B．該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變 C．若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止 D．若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì)，對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小 2．某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列

14、解釋最合理的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離 第2題圖 C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換 3．下列圖示過(guò)程存在基因重組的是(　　) 4．下列有關(guān)生物變異來(lái)源圖解的敘述，正確的是(　　) 第4題圖 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．產(chǎn)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是圖中④的改變 B．圖中⑤過(guò)程是交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時(shí)期 C．圖中的①②可分別

15、表示為突變和基因重組 D．③一定會(huì)造成生物性狀的改變 5．(多選)下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述，正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A．獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的原理是基因重組 B．非同源染色體片段之間局部交換可導(dǎo)致基因重組 C．同源染色體上的基因也可能發(fā)生基因重組 D．發(fā)生在水稻根尖內(nèi)的基因重組比發(fā)生在花藥中的更容易遺傳給后代 6．(2017·鹽城三模)科研人員利用化學(xué)誘變劑EMS誘發(fā)水稻D11基因突變，選育出一種純合矮稈水稻突變植株(甲)。將該矮稈水稻與正常水稻雜交，F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為正常植株：矮稈植株＝3：1。D11基因的作

16、用如圖所示。請(qǐng)分析并回答問(wèn)題： 第6題圖 (1)BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長(zhǎng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的________功能。 (2)EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生________(選填“顯性”或“隱性”)突變，從而________(選填“促進(jìn)”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株內(nèi)BR含量________，導(dǎo)致產(chǎn)生矮稈性狀。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，EMS也會(huì)誘發(fā)D61基因發(fā)生突變使BR受體合成受阻。由此說(shuō)明基因突變具有________特點(diǎn)。 (4)科研人員利用EMS又選育出若干株純合矮稈水稻突變植株(乙)?，F(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅

17、由D11基因突變引起的)，還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的(其它情況不考慮)。 ①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，則表明乙水稻矮稈性狀是由D61載因發(fā)生________(選填“顯性”或“隱性”)突變引起的。 ②若雜交子代出現(xiàn)矮稈植株，尚不能確定乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因。請(qǐng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)操作較簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)方案：雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計(jì)植株的表現(xiàn)型及比例。 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若植株全為_(kāi)_________植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同；若植株全為_(kāi)_______植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的。 8