2019年高考生物一轮复习精品课件：1-2-7-23基因突变和基因重组

新基因 根本
二
从边角知识中挖掘命题(必修 2
P81“学科交叉”)
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。
第七单元
必修2 生物的变异、育种和进化
第23讲 基因突变和基因重组
[考纲要求] 1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征 和原因(Ⅱ)。3.转基因食品的安全性(Ⅰ)。
考点01
基因突变
一
有关本考点备考基础点再熟悉
1．基因突变的概念
替换 、 增添 和________ 缺失 ， DNA 分子中发生碱基对的_______ ________ 基因结构 的改变，称为基因突变。 而引起的_________
下列叙述正确的是( A ) A．S12 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：据表可知，核糖体 S12 蛋白结构改变后，突变型枯 草杆菌的核糖体不能与链霉素结合，而在含链霉素培养基中的 存活率为 100%，说明突变型枯草杆菌对链霉素具有抗性，A 项正确；链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B 项错误； 突变型是因为 S12 蛋白第 56 位的赖氨酸替换为精氨酸所致， 该 基因突变属于碱基对的替换，C 项错误；链霉素不能诱发基因 突变，只是对枯草杆菌起选择作用，D 项错误。
(2)进一步研究发现，只有突变型②中链霉素不能与核糖体 结合，另两种突变型中链霉素均能与核糖体结合，可推测位点
② ________ 的突变导致了该蛋白的功能异常。
探究 3
类型 替换
基因突变对蛋白质的影响规律
影响 范围 小 大
大 小
对氨基酸的影响
增添
缺失 增添或缺 失3个碱基
1 只改变________ 个氨基酸或不改变 前 不影响插入位置________ 的序列， 后 影响插入位置________ 的序列 前 不影响缺失位置________ 的序列， 后 影响缺失位置________ 的序列
染色体 为单位的变异。 异，也可发生以________
(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
一 代中都得到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子________ 代中 二 能观察到该显性突变的性状；最早在子________ 代中能观察到 三 该隐性突变的性状；最早在子________ 代中能分离得到显性突 二 变纯合子； 最早在子________ 代中能分离得到隐性突变纯合子。
2．基因突变发生的时期
有丝分裂间期 和_________________ 减数第一次分裂前 基因突变一般发生在_____________ 的间期 ______。 这两个时期进行 DNA 复制时， 单链暴露导致其结构最
不稳定，容易发生基因突变。
3．基因突变的原因
4．基因突变的特点 (1)普遍性：基因突变在生物界中普遍存在，所有生物(包括 病毒、原核生物和真核生物)都会由于基因突变而引起生物性状 的改变。 (2)随机性 ①时间上：基因突变可以发生在生物个体发育的 _________。 任何时期
5.[2014· 江苏卷]下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关 叙述错误的是( D ) X射线处理 出发菌株 ――→ 挑取 200 个 初筛 复筛 X射线处理 单细胞菌株――→选出 50 株――→选出 5 株 ――→ 多 轮重复筛选
[高考题延伸思考] 探究 1 范) 基因突变和染色体结构变异中的缺失和重复非常相似，均 涉及碱基对数目的变化，但是由于基因突变是基因内部碱基对 数目的变化，染色体结构变异中的缺失和重复，会导致染色体 上基因数目的增加或减少，所以基因突变涉及的碱基对数目比 染色体结构变异少。 关注相似知识，不能混淆相似点和不同点(答题规
大多数基因突变对生物是有害的 ，但也有少数基因突变是对 ______________________________ 既无利也无害 。 生物有利的，或者_________________
5．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症 (1)图解
A U T
A A T
谷氨酸 被替换成 (2)直接原因：组成血红蛋白分子的一个________ 缬氨酸 ，从而引起蛋白质结构的改变。 了________
(2)若某种自花受粉植物的 AA 植株发生了隐性突变，则隐
该AA植株基因突变产生Aa植株，Aa植 性性状出现的过程是____________________________________ 株自交产生隐性性状的个体 。 ___________________________
3．[2015· 海南卷]关于等位基因 B 和 b 发生突变的叙述， 错误的是( B ) A．等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因 B．X 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 G—C 被碱基对 A—T 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
(3)根据题干信息“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 Aa 的个体”可知，AA 和 aa 植株突变后的基因型都为 Aa。 若 AA 植株发生隐性突变， F1(Aa)自交，子二代的基因型为 AA、Aa、aa，则最早在子二 代中能观察到该隐性突变的性状，且最早在子二代中能分离得 到隐性突变的纯合子。若 aa 植株发生显性突变，则最早在子一 代中可观察到该显性突变的性状，F1(Aa)自交，子二代(F2)的基 因型为 AA、Aa、aa，由于基因型为 AA 和 Aa 的个体都表现为 显性性状，欲分离出显性突变纯合子，需让 F2 自交，基因型为 AA 的个体的后代(F3)不发生性状分离，则最早在子三代中能分 离得到显性突变的纯合子。
相互突变 如图所示)。 以__________( 同一个基因发生突变形成的基因之间
等位基因 。 都可以互称为____________
(4)低频性：在自然状况下，对于一种生物而言，基因突变 的频率是很低的。据估计，在高等生物中， 105～108 个生殖细 胞中，才有 1 个生殖细胞发生基因突变。而大肠杆菌的 DNA 复制的错误率约为 10－9，即每连接 109 个核苷酸才可能发生一 个错误。 (5) 多 害 少 利 性 ： 在 产 生 性 状 改 变 的 基 因 突 变 中 ，
解析：(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和 替换，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复 或排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色 体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染 色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞 内个别染色体的增加或减少。
突变 ⊗ 同理，显性突变纯合子出现的过程为： aa――→Aa――→ AA、Aa、aa，虽然子二代出现显性纯合子，但是分离不到， 需要再自交， 根据后代是否出现性状分离判断纯合子或杂合子。
探究 3
新命题简答式特训
(1)基因突变和染色体变异___________ 基因突变是基因结构中 者所涉及的数目比后者_____ 碱基对的替换、增添和缺失，而染色体变异能改变排列在染 ______________________________________________________ 色体上的基因的数目和排列顺序 。 _____________________________
(3)根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因中一个碱基序
CAT ，即发生了基因突变 CTT 变成________ 列由正常________ ________。
(4) 结论：镰刀型细胞贫血症是基因突变引发的一种遗传 病，是由基因结构发生改变而产生的。
6．基因突变的结果和意义 (1)基因突变的结果 基因突变使一个基因变成了它的等位基因。 (2)基因突变的意义
探究 2
挖掘隐含信息，防止推理错误(答题规范)
回答本题(3)第二、 三、 四空时， 要挖掘出的隐含信息是“某 自花受粉的植物只存在自交方式”，因此隐性性状的出现过程 突变 ⊗ 为：AA――→Aa――→aa，因此最早在子二代中能观察到该隐 性突变的性状，且该隐性性状出现后即为纯合子。如果忽视了 突变 自花受粉这一隐含信息，则隐性性状出现的过程为：AA――→ ⊗ Aa×AA→许多 Aa――→aa，则最早在子三代中能观察到该隐 性突变的性状，且该隐性性状出现后即为纯合子。
解析：白花植株的出现可能是基因突变或染色体变异的结 果，环境对生物的不同变异类型进行选择。X 射线属于物理因 素，不仅能引起基因突变，也可能引起染色体变异。白花植株 与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株的出现 是由于隐性突变；若后代既有白花又有紫花植株，则为显性突 变。白花植株的自交后代中若还出现白花植株，则是可遗传的 变异；若全是紫花植株，则是不可遗传的变异。
[高考题延伸思考] 探究 1 判断基因突变的类型(母题变式)
若典例中野生型核糖体 S12 蛋白的氨基酸数目增加，
不能 ________( 填“能”或“不能”)判断一定是基因中碱基对的增 若碱基对的缺失导致终止密码子改变，也会 添所致， 理由是_________________________________________ 导致氨基酸数目的增加 。 ______________________
探究2
判断基因突变的位置(母题变式)
若另有一种突变型枯草杆菌，其核糖体S12蛋白突变位点 如下图所示，链霉素仍能与核糖体结合：
(注：序列中的字母表示氨基酸缩写，序列上方的数字表示 该氨基酸在序列中的位置，①②③表示三种突变型枯草杆菌的 突变点，每种枯草杆菌只有一处突变)