高2020届高2017级一轮复习人教版生物复习资料第20讲 基因突变和基因重组

类型
替换
增添 缺失 增添或缺失 3个碱基
影响 范围
小
大 大
小
对氨基酸序列的影响
可改变 终止
个氨基酸或不改变,也可能使翻译提前
插入位置
不影响,影响插入位置
的序列
缺失位置
不影响,影响缺失位置
的序列
增添或缺失位置增加或缺失 序列
个氨基酸对应的
提示:一 前 后 前 后 一
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【深度思考】 原核生物中某一基因的编码区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?并表述理由。 ①置换单个碱基对 ②增加4个碱基对 ③缺失3个碱基对 ④缺失4个碱基对 提示:在①、②、③情况下,会导致其编码的蛋白质结构与原来完全不同。而 在起始端插入一个碱基对,再在插入位点的附近缺失4个碱基对,其编码的蛋 白质结构仅比原来编码的蛋白质起始端少一个氨基酸,而其他氨基酸序列相 同,因而影响最小。
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第七单元 生物的变异、育种和进化 第20讲 基因突变和基因重组
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【考纲解读】
最新考纲
1.基因突变的特征 和原因(Ⅱ) 2.基因重组及其意 义(Ⅱ)
细解考点
1.基因突变的实质、特 征及类型 2.基因突变与性状的 关系 3.基因重组类型的判定
核心素养
1.科学思维——比较与分 类、归纳与演绎:可遗传 变异的类型及其判定 2.生命观念——结构与功 能观:基因突变、基因重 组改变生物体的性状
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新基因 产生的途径 6.意义 生物变异的 根本来源
生物进化的 原始材料 【深挖教材】 基因突变一定产生等位基因吗?为什么?
提示:不一定。真核生物基因突变一般可产生它的等位基因,而病毒和原核细 胞中不存在等位基因,其基因突变产生的是一个新基因。
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说明了基因控制生物性状的途径为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 。 2.基因突变的概念 DNA分子中发生 碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变 。
3.诱发基因突变的因素 (1)内因:体内异常的代谢物质等导致基因中碱基对的 替换、增添和缺失 。
(2)外因(连线)
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剖析题型
提升核心素养
题型一 基因突变的机理及类型的辨析 1.(2016·海南卷)依据中心法则,若原核生物中的DNA编码序列发生变化后, 相应蛋白质的氨基酸序列不变,则该DNA序列的变化是( C ) A.DNA分子发生断裂 B.DNA分子发生多个碱基增添 C.DNA分子发生碱基替换 D.DNA分子发生多个碱基缺失
提示:①—c ②—a ③—b
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4.结果:产生一个以上 等位基因
。
(1)若发生在配子中:可遗传给后代。 (2)若发生在体细胞中:一般不能通过 有性生殖
5.特点 (1)下图体现了基因突变的一个特点: 不定向性
遗传。 。
(2)紫外线能改变核酸的碱基,即可使不同基因突变,这体现了基因突变具 有 随机性 的特点。 (3)基因突变的其他特点还有: 普遍性 、 低频性 和 多害少利性 。
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研析胞贫血症
内化基本概念
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(1)基因突变主要发生在[a ] DNA复制 过程中(填字母及名称),上述突变类
型属于 碱基对的替换
。
(2)图中c为 翻译 ,d为 GUA 。
(3)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常 ,根本原因是基因突变 ,碱基对由 突变成 。这
解析:由于密码子具有简并性,当DNA分子发生碱基替换,转录后密码子改变, 但经翻译后合成的相应蛋白质中,其氨基酸序列可能不变。
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2.(2018·山东潍坊高三一模)人类β 型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的珠 蛋白β 链发生了缺损,是一种单基因遗传病,β 珠蛋白基因有多种突变类型。甲 患者的β 链17～18位缺失了赖氨酸、缬氨酸;乙患者β 珠蛋白基因中发生了一个 碱基对的替换,导致β 链缩短。下列叙述正确的是( B ) A.通过染色体检查可明确诊断该病携带者和患者 B.控制甲、乙患者贫血症的基因在同源染色体的相同位置上 C.甲患者β 链氨基酸的缺失是基因中碱基对不连续的缺失所致 D.乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变
思考探究
培养科学思维
1.请补充完善基因突变不一定导致生物性状改变的原因。
(1)突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。
(2)
。
(3)
。
提示:(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸 (3)基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,不会导致性状的改变
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2.基因突变对蛋白质的影响规律
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题型二 基因突变的特点及其对生物性状影响的实验设计 3.(2018·全国Ⅰ卷)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( C ) 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X D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
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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基本培养 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;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;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;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。
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解析:由题干信息可知甲、乙患者均为单基因遗传病,因此通过染色体检查 无法诊断该病携带者和患者;甲患者β链17～18位缺失了赖氨酸、缬氨酸, 可推断其氨基酸的缺失是由基因中碱基对连续缺失所致;乙患者属于基因突 变中的替换,因此乙患者基因突变位点之后的碱基序列未发生改变。甲、乙 患者均为β珠蛋白基因突变的类型,突变基因应属于等位基因,故应在同源 染色体的相同位置上。