高中生物人教版遗传与进化基因突变及其他变异必修基因突变 优秀奖

一、了解考纲，有的放矢基因突变的特征和原因(Ⅱ)二、高考示例，初识考向1.(2019·海南，11)下列有关基因突变的叙述，正确的是A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B.基因突变必然引起个体表现型发生改变C.环境中的某些物理因素可引起基因突变D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的

√解析高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。2.(2018·全国Ⅰ，6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移√解析突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A项正确；大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B项正确；大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C项错误；突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X，D项正确。三、泛读教材，梳理基础(一)学生阅读教材，填写知识清单【基础知识清单】1．基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症（1）症状：患者的红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为

，易发生红细胞

，使人患溶血性贫血。（2）病因：基因中的碱基对

所致。直接原因：

发生改变；根本原因：

发生改变。2．基因突变的概念由于DNA分子中发生

的增添、缺失或替换，而引起的

的改变，就叫基因突变。3．基因突变的原因（1）外因：①物理因素。如：_______、________。②化学因素。如：________、_______。③生物因素。如：_________________。（2）内因：_________________偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变等。

4．基因突变的特点：①普遍性。②随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的

时期和细胞内

上，同个DNA分子的

。③不定向性：一个基因可向不同的方向发生突变，产生一个以上的

（仅针对核基因）。④突变率很低。⑤多害少利性。5．基因突变的时间：

。6．基因突变的意义①是

产生的途径；②是

的根本来源；③是

的原始材料。附【基础知识清单答案】1．（1）镰刀状

破裂（2）替换

血红蛋白分子结构

控制血红蛋白分子合成的基因结构2．碱基对

基因结构3．（1）①射线

激光

②亚硝酸

碱基类似物

③病毒（2）DNA复制过程4．②任何

不同DNA分子

不同部位

③等位基因5．有丝分裂或减数第一次分裂间期6．①新基因

②生物变异

③进化（二）正误判断(1)病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变()(2)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()(3)基因突变产生的新基因不一定传递给后代()(4)人工诱变可以提高突变频率并决定基因突变的方向()(5)基因突变发生在生物个体发育的任何时期说明具有普遍性()√ＸＸＸ√（三）易错警示(1)DNA中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变，只有引起了基因结构变化，才是基因突变。(2)基因突变不只是发生在分裂间期：基因突变通常发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，但也能发生在其他各时期，只是突变率更低。(3)诱变因素不能决定基因突变的方向：诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突变的方向，基因突变具有不定向性的特点。(4)基因突变时碱基对的改变可多可少：基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，只要是基因分子结构内的变化，1个碱基对的改变叫基因突变，多个碱基对的改变也叫基因突变。四、典例分析，把握重点例1

基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是（）A．无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变C．基因突变只能定向形成新的等位基因D．基因突变对生物的生存往往是有利的√解析：无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，无论是个体发育的哪个时期，都可能发生基因突变；基因突变是不定向的，一个位点上的基因可以突变成多个等位基因；生物与环境的适应是长期自然选择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物体性状往往与环境是不相适应的，基因突变对生物的生存往往是有害的，但是有的基因突变对生物的生存是有利的。答案：A总结：1、基因突变五大特点：

普遍性②随机性③不定向性④突变率很低⑤多害少利性。2、基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；是变异的根本来源；是生物进化的原始材料。例2．原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（）A．置换单个碱基对B．增加4个碱基对C．缺失3个碱基对D．缺失4个碱基对√解析：基因中三个相邻的碱基对决定mRNA中三个相邻的碱基，mRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸。若基因中碱基对增加了一个，必然会引起其编码的蛋白质分子中氨基酸序列的改变，但如果在插入位点的附近再缺失4个碱基对，那么只会影响其编码的蛋白质分子中最初的几个氨基酸，而不会影响后面的氨基酸序列，这样可以减小对蛋白质结构的影响。答案：D

碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小除非终止密码提前出现，否则只改变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总结：基因突变对蛋白质氨基酸序列的影响程度例3．某种动物(ZW型)Z染色体上的某个基因突变后的表达产物会导致胚胎发育停滞而死亡，W染色体上无该基因或其等位基因。下列关于该种突变的叙述错误的是A.若该突变为显性突变，则雌性个体产生的卵细胞不携带突变基因B.若该突变为显性突变，则该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子C.若该突变为隐性突变，则该动物种群中雌、雄个体的数量相等D.若该突变为隐性突变，则雌、雄个体杂交，子代致死的均为雌性个体√解析若该突变为显性突变，则雌性个体(ZaW)产生的卵细胞不携带突变基因，A正确；若该突变为显性突变，则出现突变基因的个体会死亡，所以该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子，B正确；若该突变为隐性突变，则该种动物种群中雄性个体(ZAZA和ZAZa)与雌性个体(ZAW)的数量不相等，C错误；若该突变为隐性突变，则雌(ZAW)、雄(ZAZA和ZAZa)个体杂交，子代致死的均为雌性(ZaW)个体，D正确。总结：显性突变和隐性突变的判断方法(1)理论依据显性突变：aa→Aa当代表现隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现即为纯合子(2)判定方法①选取突变体与野生型杂交，根据子代性状表现判断。a.若后代全为野生型，则突变性状为隐性。b.若后代全为突变型，则突变性状为显性。c.若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性。②让突变体自交，观察后代有无性状分离从而进行判断。五、精读教材、领悟重点学生精读教材，理解并记背基因突变的特点。六、强化练习，感悟考向1.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基因发生了一种突变，导致1169位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是A.①处插入碱基对G—C B.②处碱基对A—T替换为G—CC.③处缺失碱基对A—T D.④处碱基对G—C替换为A—T√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，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG。由此可推知，该基因发生的突变是②处碱基对A—T替换为G—C。比较指标①②③④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12.编码酶X的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B.状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C.状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D.状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加√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、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②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③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；tRNA的种类共有61种，基因突变不会导致tRNA种类改变，状况④氨基酸数目增加可能是终止密码后移导致的，D错误。3.(2019·黄冈模拟)一对灰色鼠交配所产一窝鼠中出现了1只栗色雄鼠。让该只栗色雄鼠与同窝(多只)灰色雌鼠交配，子代雌雄鼠中灰色鼠和栗色鼠数量相等。不考虑环境因素的影响，下列对该栗色雄鼠的分析正确的是A.该栗色雄鼠来自隐性基因携带者亲本的隐性基因组合，基因位于常染色体上B.该栗色雄鼠的形成与母本的一个基