2018年高考生物大一轮复习第七单元生物的变异、育种和进化第21讲基因突变和基因重组

② 100% 1
③ 50% 1
④ 10% 小于1
A.状况①可能是因为突变导致了 tRNA 的种类增加 B．状况②一定是因为氨基酸序列没有变化 C． 状况③一定是因为氨基酸间的肽键数减少了 50% D．状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化 解析：tRNA 的种类共有 61 种，不会发生变化，氨 基酸数量增加可能是终止密码子后移导致的，A 错误；
二、基因重组 1．概念：指在生物体进行有性生殖的过程中，控制 不同性状的基因的重新组合。 2．实质：控制不同性状的基因重新组合。 3．类型及发生时间。 下图甲、乙为减数第一次分裂不同时期的细胞图像， 两者都发生了基因重组。
(1)发生时间。 写出相应细胞所处的时期：图甲：四分体时期；图 乙：减数第一次分裂后期。 (2)类型。 图甲：同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换； 图乙：非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。 4．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 5．意义：形成生物多样性的重要原因之一。
与配子 bc 结合后， 后代基因型的比例是 1∶1∶1∶1， D 正确。 答案：D
2．(2017· 德州一中模拟)下图是一个基因型为 AaBb 的动物细胞在完成一次细胞分裂后产生的子细胞图像， 相关叙述正确的是( )
A．甲、乙两细胞均有 2 对同源染色体，2 个染色体 组 B．甲、乙两细胞均处于减数分裂第一次分裂后期 C．甲细胞变异来自基因突变，乙细胞将出现染色体 变异 D．甲、乙细胞通过基因重组产生 4 种不同基因型的 精细胞
编码酶 X 的基因中某个碱基被替换可能会更换一个 氨基酸，导致氨基酸序列改变但没有影响酶的活性部位， 使酶活性没有改变， B 错误； 状况③的氨基酸数量没有改 变，肽键数量不会减少，C 错误；状况④可能是因为突变 导致了终止密码子提前， 而使酶 Y 的氨基酸数量减少酶 Y 的活性降低，D 正确。
答案：D
若转录出的 mRNA 对应的三个碱基为一个终止密 码，可导致翻译过程提前终止，C 正确；若在插入位点再 缺失 3 个碱基对，会导致插入位点后全部的碱基序列改 变，对蛋白质结构的影响较大，D 错误。 答案：C
2．(2016· 衡水模拟)如图为某植物细胞一个 DNA 分 子中 a、b、c 三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传 效应的序列，有关叙述正确的是( )
D．若在插入位点再缺失 3 个碱基对，对其编码的蛋 白质结构影响最小 解析： 由题干信息可知此变异属于基因突变。 拟南芥 根尖成熟区细胞不进行分裂， 一般不发生基因突变， A错 误； 基因突变一定会引起遗传信息的改变， 发生突变的该 细胞的子细胞中遗传信息会发生改变， B 错误； 该突变发 生在基因中部时，
考点一
基因突变及其与性状的关系
1．基因突变的原因及与进化的关系
2．基因突变与性状的关系 (1)基因突变对生物性状的影响大小。
类型 替换
影响范围 小
对氨基酸序到的影响 可改变 1 个氨基酸或不改变， 也可使翻译提前终止 插入位置前不影响，影响的是 插入位置后的氨基酸序列
增添
大
缺失位置前不影响，影响的是 缺失 大 缺失位置后的氨基酸序列增添 或缺 失3个 碱基 小 增添或缺失位置增加或缺失一 个氢基酸对应的序列
2．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．时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分 裂前的间期。
4．诱发基因突变的外来因素(连线)。 ①物理因素 ②化学因素 ③生物因素 答案：①—c a．亚硝酸、碱基类似物等 b．某些病毒的遗传物质 c．紫外线、X 射线及其他辐射 ②—a ③—b
(2)从两个关系分析基因突变未引起生物性状改变的 原因。 ①从密码子与氨基酸的对应关系分析：密码子具有 简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。
②从基因型与表现型的关系分析：由纯合子的显性 基因突变成杂合子中的隐性基因。
与基因突变有关的四个知识点 1．细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA 复制时，DNA 分子双链打开， 脱氧核苷酸链极其不稳定， 容易发生碱基 对的变化。 2．细胞癌变：癌细胞是原癌基因和抑癌基因发生基 因突变所致。
④某二倍体植物染色体上的等位基因 B1 突变为 B2， 可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。( ⑤积聚在甲状腺细胞内的
131
)
I 可能直接诱发甲状腺 )
滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。 (
(2)判断关于基因重组叙述的正误。 ①减数第二次分裂时，非姐妹染色单体之间自由组 合。( )
②有丝分裂和减数分裂过程中均可产生非同源染色 体之间发生自由组合，导致基因重组。( )
Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但没有 改变基因的结构，因而不属于基因突变，B 正确；一个细胞 周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期在进行 DNA 复制， 此时 DNA 的双螺旋结构已经打开， 很容易发生 突变，C 错误；在减数分裂的四分体时期，只有同源染色体 的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换，D 错误。
解析： 若题图甲为雌性生殖细胞， 进行减数分裂形成 的卵细胞只有 1 种， A 错误； 图乙所示的一个细胞经减数 分裂能够产生 1 种或 2 种子细胞， B 错误； 图甲所示个体 自交，所得 F1 的基因型有 bbCC、BbCc、BBcc 共 3 种， C 错误；图乙个体经减数分裂形成 bC、bc、BC、Bc 4 种配子，
答案：B
基因突变的“一定”与“不一定” 1．基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中 碱基排列顺序的改变。 2．基因突变不一定会引起生物性状的改变。
3．基因突变不一定都产生等位基因。因病毒和原核 细胞的基因组结构简单， 基因数目少， 而且一般是单个存 在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生 它的等位基因， 而原核生物和病毒基因突变产生的是一个 新基因。
应用
人工诱变育种
杂交育种
都使生物产生可遗传的变异； 在长期进 联系 化过程中，通过基因突变产生新基因， 为基因重组提供大量可供自由组合的 新基因；基因突变是基因重组的基础
与基因重组有关的两个易混易错点 1．染色体片段交换不一定是基因重组。如果染色体 片段交换发生在同源染色体之间叫基因重组； 如果发生在 非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。
3．生物育种：诱变育种是利用基因突变的原理进行 的。 4． 生物进化： 基因突变为生物进化提供了原始材料。
考向 1
考查基因突变的实质、特征及原因
1．(2017· 菏泽统考)拟南芥细胞中某个基因编码蛋白 质的区段插入了 1 个碱基对。下列分析正确的是( A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程 B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变 C．若该变异发生在基因中部，可以导致翻译过程提 前终止 )
考向 2
考查基因突变对生物性状的影响
3．(2017· 咸阳模拟)编码酶 X 的基因中某个碱基被替 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，对这四种状况出现的原因判 断正确的是( )
比较指标 酶Y活性/酶X活性 酶Y氨基酸数目/酶X氨 基酸数目
① 150% 大于1
第七单元
生物的变异、 育
种和进化
考纲要求· 考情展示
序号 1 2
考纲展示 基因重组及其意 义 (Ⅱ )
2016
全国卷五年考频 2015 2014 2013
2012
基因突变的特征 及原因(Ⅱ) 染色体结构变异 和数目变异(Ⅱ)
Ⅲ卷T32
Ⅰ卷T31
Ⅰ卷T31
3
Ⅲ卷T32
Ⅱ卷T6
4
生物变异在育 种上的应用(Ⅱ) 人类遗传病的 类型(Ⅰ) 人类遗传病的 监测和预防(Ⅰ) 人类基因组计 划的意义(Ⅰ)
Ⅱ卷T29 Ⅰ卷T6 Ⅱ卷T6
Ⅰ卷T32
5
6
Ⅰ卷T5
7
8
现代生物进化理 论的主要内容(Ⅱ) 生物进化与生物 多样性的形成(Ⅱ) 实验：低温诱导 染色体加倍
Ⅰ卷T6
Ⅰ卷T32
9
10
11
实验：调查常见 的人类遗传病
第 21 讲
基因突变和基因 重组
一、基因突变 1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症。
③抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗 虫矮秆小麦。( )
④纯合体自交因基因重组导致子代性状分离。( 答案：(1)①√ (2)①× ②× ②√ ③√ ③√ ④× ④√ ⑤×
)
2．图示识读 下图为高等动物的细胞分裂示意图，据图回答以下 问题：
(1)图中细胞的名称为次级精母细胞或第一极体。
(2)造成 B、b 不同的原因是交叉互换或基因突变。 ①若该生物的基因型为 AABBDD，则造成这种现象 的原因是基因突变。 ②若该生物的基因型为 AABbDD，则造成这种现象 的原因是交叉互换或基因突变。 ③若该示意图是在减数第一次分裂前期造成的，则 考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。
A．基因 a、b、c 均可能发生基因突变，体现了基因 突变具有普遍性
B．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换， 但不属于基因突变 C．一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要 是由于间期时间相对较长 D．在减数分裂的四分体时期，b、c 之间可发生交叉 互换
解析： 对于基因 a、 b、 c 而言， 基因突变均可能发生， 这体现了基因突变的随机性，A 错误；
6．意义。 (1)新基因产生的途径。 (2)生物变异的根本来源。 (3)为生物进化的提供原始材料。
思考： 镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？ 该症状能遗传给子代吗？ 答案： 属于碱基对的替换。 能够遗传， 突变后的 DNA 分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞， 并将突变基因传给下一代。
2．精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方 的染色体为同源染色体， 每一对同源染色体上都有控制相 同性状的基因。
考向 1