2019版高考生物一轮复习第2部分遗传与进化第三单元生物的变异、育种和进化精准备课学案

第三单元 生物变异、育种和进化第1讲 基因突变和基因重组⎪⎪⎪ 1.基因突变的特征和原因Ⅱ 2.基因重组及其意义Ⅱ考点一 基因突变[思维导图·成一统][基础速练·固根基]1．判断下列说法的正误(1)X 射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异(√)(2)由基因B 1突变的等位基因B 2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的(√)(3)突变基因序列模板链的1个G 突变为A ，推测密码子发生的变化可以是由CGA 突变为UGA(√)(4)DNA 复制时发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因突变(√)(5)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 (×)(6)人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变(√)(7)基因突变通常发生在DNA→RNA 的过程中(×)(8)基因是具有遗传效应的DNA 片段，HIV 的遗传物质是RNA ，不能发生基因突变(×)(9)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变(×)(10)诱变获得的突变体多数表现出优良性状(×)(11)基因突变的方向是由环境决定的(×)(12)为了确定在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现的一株红花豌豆是否是基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的DNA 序列(√)2．连线基因突变的特点3．连线诱发基因突变的因素[师说考点·解疑难]1．基因突变的原因及与进化的关系2．基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响：影响范围对氨基酸序列的影响小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列(2)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。

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。

[归纳拓展] 与基因突变有关的四个知识点[研透考情·备高考]考向一直接考查基因突变及其结果1．(2016·江苏高考)下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。

下列相关叙述正确的是( )A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B．基因pen的自然突变是定向的C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离解析：选C 抗药靶位点使杀虫剂不能与靶位点结合；基因突变是不定向的；基因突变能为生物进化提供原材料；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间只是基因型不同，仍属于同种生物，不存在生殖隔离。

2．(2016·天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。

下列叙述正确的是( )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：选A 根据表中信息可知，链霉素通过与野生型枯草杆菌的核糖体的结合，抑制翻译过程，进而起到杀菌作用，突变型枯草杆菌中核糖体S12蛋白氨基酸序列改变，使链霉素不能与核糖体结合，从而对链霉素产生抗性；突变型与野生型相比只是一个氨基酸的不同，因此是碱基对的替换造成的，而非缺失；基因突变具有不定向性，链霉素只是对突变体起筛选作用。

[归纳拓展] 关于基因突变的“一定”和“不一定”问题(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。

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。

因此原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。

(4)基因突变不一定都能遗传给后代。

①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。

②如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。

考向二依据性状改变判断基因突变的类型3．(2016·海南高考)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( )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解析：选C 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，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。

碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。

4．下面为人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基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。

该基因发生的突变是( )A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T解析：选B 根据图中1 168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1 169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被替换为G－C。

5．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( )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：选C 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；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、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；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；基因突变不会导致tRNA种类改变。

[归纳拓展] 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成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即为替换碱基。

考点二基因重组[思维导图·成一统][基础速练·固根基]1．判断下列说法的正误(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发生非同源染色体之间自由组合，导致基因重组(×)(3)同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组(√)(4)纯合子自交因基因重组导致子代性状分离(×)(5)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组(×)(6)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组(×)(7)非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生基因重组(√)(8)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生的生命活动是基因突变和基因重组(√)2．据图填空下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，那么(1)a图发生基因重组的原因是：等位基因随非姐妹染色单体交换。

(2)b图发生基因重组的原因是：非等位基因随非同源染色体自由组合。

3．区分基因突变与基因重组(1)填表比较基因突变和基因重组：(2)根据图示确定细胞分裂的类型和变异的类型：题组一基因重组的类型及意义1．下列有关基因重组的说法，错误的是( )A．基因重组是生物变异的根本来源B．基因重组能够产生多种基因型C．有性生殖过程可发生基因重组D．非同源染色体上的非等位基因可发生重组解析：选A 生物变异的根本来源是基因突变；基因重组能够形成新的基因型；基因重组发生于有性生殖过程中；非同源染色体上的非等位基因在减数第一次分裂的后期发生基因的自由组合。

2．(2017·盐城期中)下列有关基因重组的叙述，正确的是( )A．基因重组只能发生于真核生物的有性生殖过程中B．基因重组发生于有丝分裂或减数分裂的后期C．基因重组是通过产生新的基因而影响生物性状的D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能解析：选D 肺炎双球菌(原核生物)转化实验以及转基因技术都可发生基因重组；基因重组可发生在减数第一次分裂的前期或者后期，不能发生在有丝分裂过程中；基因重组通过产生新的基因型影响生物的性状；花药内形成精子的过程中可发生基因重组，根尖细胞只能进行有丝分裂，不能发生基因重组。

题组二细胞分裂图中基因突变和基因重组的判断3．右图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。

据图判断( )A．此细胞含有4个染色体组，8个DNA分子B．此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDdC．此细胞发生的一定是显性突变D．此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组解析：选D 图示细胞有2个染色体组，8个DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；图中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d、d，但不能确定的是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显性突变。

4．某雄性动物的基因型为AaBb。

如图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。

相关叙述正确的是( )A．图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞B．由图甲可知，该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变C．由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为ab、AB、ABD．在减Ⅰ后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b解析：选D 图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二次分裂前期，为次级精母细胞；由图甲可知，四分体时期染色体发生交叉互换，由此引起的变异属于基因重组；该细胞经减数分裂形成的四个精子，可能发生过交叉互换，如果发生交叉互换，则其基因型分别为AB、aB、Ab、ab；根据图中细胞中的基因及染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换，在减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b。

[归纳拓展] 从三个方面判断基因重组和基因突变(1)根据亲代基因型判断：①如果亲代基因型为BB或bb，而后代中出现b或B的原因是基因突变。

②如果亲代细胞的基因型为Bb，而子代细胞中出现BB或bb的原因是基因突变或交叉互换。

(2)根据细胞分裂方式判断：①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。

②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换。