新高考一轮复习人教版　基因突变教案

第20讲基因突变和基因重组1.基因重组及其意义(Ⅱ)。

2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。考点一基因突变1.基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症图7-20-1(1)图示中a、b、c过程分别代表、和。突变发生在(填字母)过程中。

(2)患者贫血的直接原因是异常,根本原因是发生了,碱基对由TA突变成了AT———2.基因突变要点归纳

基因突变⇒概念

时间有丝分裂减数第一次分裂前的

原因内因:DNA分子偶尔发生错误等———图7-20-2【易错辨析】(1)基因突变一定导致生物体性状发生改变,但不一定遗传给后代。 ()(2)自然突变是不定向的,人工诱变是定向的。 ()(3)基因突变只能发生在细胞分裂的间期。 ()(4)DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失一定会引起基因突变。 ()(5)等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因。 ()(6)基因突变可以决定生物进化的方向。 ()(7)某些病毒也能引起宿主细胞发生基因突变。 ()[教材P84拓展题]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的血红蛋白,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,请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。。

1.基因突变机理图7-20-32.基因突变与性状的关系(1)基因突变对蛋白质结构的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的常见影响替换小可改变1个氨基酸或不改变,也可能使翻译提前终止增添(碱基数非3的倍数)大插入位置前不影响,影响插入位置后的序列缺失(碱基数非3的倍数)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(2)基因突变不引起生物性状改变的原因①突变发生在基因的非编码区。②密码子具有简并性,不同密码子有可能翻译出相同的氨基酸。③纯合子的一个显性基因突变为杂合子的隐性基因,如AA突变成Aa,不会引起性状的改变。④某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功能。3.基因突变对子代的影响(1)基因突变发生在减数分裂过程中(配子形成时),将遵循遗传规律随配子传递给后代。(2)若基因突变发生在体细胞的有丝分裂过程中,则一般不能遗传给后代,但有些植物体细胞中的突变可以通过无性繁殖传递给后代。角度一考查基因突变的实质、特点1.[2020·山东泰安五模]下列有关基因突变的叙述,正确的是 ()A.一株小麦在生长发育过程中基因由b突变为B、d突变为D,说明基因突变具有不定向性B.突变绝大多数是有害的,不能为生物进化提供原材料C.诱变育种需要处理大量材料,因为基因突变具有低频性和不定向性D.诱变育种只适用于植物2.[2020·成都石室中学适应性考试]某二倍体的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链,在紫外线照射下,该基因内部插入了3个连续的碱基对,突变成基因a。下列相关叙述正确的是 ()A.基因A和a中的遗传信息一定不同B.基因A和a所表达出的蛋白质一定相差一个氨基酸C.基因A和a分别含有189个和192个碱基对D.该突变一定在基因A复制时发生◉易错提醒有关基因突变的七个易错点(1)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可以发生基因突变。(2)基因突变一定会导致基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变。(3)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,基因的数目和位置并未改变。(4)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异,而在多风的岛屿上则为有利变异。(6)基因突变是基因中碱基对的增添、缺失和替换导致的。(7)基因突变不是只发生在分裂间期。角度二考查基因突变对生物性状的影响3.[2020·山东济宁期末]为提高葡萄糖异构酶的热稳定性,通过基因改造,将原来第138号的甘氨酸密码子GGC改变为脯氨酸的密码子CCC,由此发生的变化不包括 ()A.遗传信息的改变B.酶的mRNA序列发生改变C.酶的空间结构发生改变D.编码酶的DNA热稳定性升高4.[2020·江苏卷]某膜蛋白基因在其编码区的5'端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT,下列叙述正确的是 ()重复次数改变不会引起基因突变重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大◉技法提炼基因突变类型的“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形成的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对即为替换的碱基对。角度三考查基因突变的判断及实验设计5.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6.[2020·长沙长郡中学月考]某省农科院在培育新品种小麦种子时,发现某纯合矮秆抗病小麦品种在自然状态下自交却出现了少数高秆后代。研究人员不能确定该性状的出现是基因突变的结果,还是环境引起的。为检验是何种原因导致高秆小麦的出现,可选择的最简便的操作方案是 ()A.让种植在良好环境下的高秆小麦自交,观察后代的性状表现B.让得到的高秆小麦与纯合矮秆小麦杂交,观察后代的性状表现C.用显微镜观察高秆小麦细胞的染色体,确认其是否发生了基因突变D.以上方案都不合理◉技法提炼1.探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法(1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变,改变则可能遗传给后代,环境引起的性状改变但遗传物质未改变则不能遗传给后代。是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点,新性状能否遗传是实验设计的出发点。(2)实验设计的方法:与原来类型在特定的相同环境下种植(培养),观察变异性状是否消失,若不消失则为可遗传变异,反之则为不可遗传变异。某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。2.基因突变的类型与判断方法(1)类型①显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状。②隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,即可稳定遗传。(2)判定方法方法一:选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交,根据子代性状表现进行判断。方法二:让突变体自交,观察子代有无性状分离而进行判断。考点一●基础自主梳理1.(1)DNA复制转录翻译a(2)血红蛋白基因突变2.替换、增添和缺失结构间期间期复制等位基因体细胞普遍存在随机不定向很低有害的新基因根本来源原始材料【易错辨析】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√[解析](1)由于密码子的简并性、隐性突变等原因,基因突变不一定导致生物体性状发生改变;基因突变发生在体细胞中时一般不遗传给后代,发生在配子中时可随配子遗传给后代。(2)基因突变都是不定向的。(3)基因突变主要发生在细胞分裂的间期,分裂期也可能发生。(4)若碱基对的替换、增添或缺失发生在DNA中没有遗传效应的部分,则不能引起基因突变。(5)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。(6)基因突变是不定向的,不能决定生物进化的方向。【教材拓展】镰刀型细胞贫血症突变基因携带者(即杂合子)对疟疾具有较强的抵抗力,这说明在易患疟疾的地区,该突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变的纯合子对生存不利,但其杂合子却有利于当地人的生存●素养全面提升1.C[解析]基因突变具有不定向性,表现为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,因此一株小麦在生长发育过程中基因由b突变为B、d突变为D,不能说明基因突变具有不定向性,A错误;突变绝大多数是有害的,但有些基因突变是有益的,也有些基因突变既无益也无害,基因突变能为生物进化提供原材料,B错误;诱变育种的原理是基因突变,由于基因突变具有低频性和不定向性,所以诱变育种需要处理大量材料,C正确;诱变育种除了适用于植物外,还适用于微生物,D错误。2.A[解析]由于基因A和a中的碱基对有所不同,所以它们所含的遗传信息一定不同,A正确;由于加入了3个连续的碱基对,所以基因A和a所表达出的蛋白质可能就相差一个氨基酸,也有可能基因a的翻译提前终止了,B错误;由于基因中存在调控序列且mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,基因A所含的碱基对数目应大于189个,基因a的碱基对数应大于192个,C错误;基因突变通常是在DNA复制时发生的,但其他时期也可能发生,D错误。3.D[解析]通过基因改造,遗传信息发生改变,A正确;密码子位于mRNA上,将第138号的甘氨酸密码子GGC改变为脯氨酸的密码子CCC,酶的mRNA序列发生改变,B正确;将第138号的甘氨酸密码子GGC改变为脯氨酸的密码子CCC,酶的空间结构将发生改变,C正确;将第138号的甘氨酸密码子GGC改变为脯氨酸的密码子CCC,则相应DNA中C—G碱基对数目不变,因此编码酶的DNA热稳定性不变,D错误。4.C[解析]CTCTT重复次数改变会使得碱基对增添或缺失,会引起基因突变,A错误;双链DNA中,嘌呤数等于嘧啶数,CTCTT重复次数增加不能提高该基因中嘧啶碱基的比例,B错误;CTCTT重复6次,并未改变重复序列之后的碱基序列,所以重复序列之后编码的氨基酸序列不变,C正确;重复序列过多可能影响该基因的表达,编码的蛋白质相对分子质量不一定越大,D错误。5.A[解析]白花的出现是X射线诱发的基因突变而非对环境的主动适应,故A项错误。6.A[解析]基因突变是可遗