(全国版)19版高考生物一轮复习第22讲基因突变和基因重组培优学案

第22讲基因突变和基因重组[考纲明细] 1.基因突变的特征和原因(Ⅱ) 2.基因重组及其意义(Ⅱ)板块一知识·自主梳理一、可遗传变异和不可遗传变异基因突变和染色体变异均属于突变。

其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变、基因重组，只在减数分裂过程发生的变异为基因重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。

二、基因突变1．实例：镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下(2)实例要点归纳①图示中b、c过程分别代表转录和翻译。

突变发生在a(填字母)过程中。

T②患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====突A A变成=====。

T2．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：主要发生于有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。

4．结果：产生等位基因。

5．基因突变的原因、特点和意义三、基因重组1．概念：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．类型3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。

4．意义(1)是生物变异的来源之一。

(2)为生物进化提供材料。

(3)是形成生物多样性的重要原因之一。

◆深入思考DNA分子复制时为什么易发生基因突变？提示DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变，从而使遗传信息改变。

◆自查诊断1．由基因B1突变得到的等位基因B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。

( )答案√2．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。

( )答案×3．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组。

( )答案×4．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，基因突变和基因重组不会同时发生。

( ) 答案√5．基因突变的方向是由环境决定的。

( )答案×板块二考点·题型突破考点1基因突变[2015·海南高考]关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( )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[解析] 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，A 正确；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率，B错误；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，C正确；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b 的突变，D正确。

[答案] B题型一基因突变特点及结果分析1．在含有某一种药物的培养基中培养细菌时，往往可以得到对于这一药物具有抗性的极少数细菌。

据此不能得出的结论是( )A．基因突变具有普遍性B．基因突变发生的频率很低C．基因突变是定向的D．对于这一药物具有抗性说明细菌发生了对本身有利的基因突变答案 C解析基因突变具有不定向性，C错误。

2．下列关于基因突变的叙述，错误的是( )A．基因突变可以发生在个体发育的任何时期B．等位基因的产生是基因突变的结果C．基因突变一定产生等位基因D．DNA中碱基对替换不一定发生基因突变答案 C解析基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变。

基因突变是随机的，可以发生在个体发育的任何时期，A正确；等位基因的产生是基因突变的结果，B正确；等位基因位于同源染色体上，原核生物没有染色体，即使发生基因突变也不会产生等位基因，C错误；DNA中非基因片段的碱基对替换不会引起基因突变，D正确。

知识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。

题型二判断基因突变类型3．[2017·山东烟台市模拟]下图为人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1169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答案 B解析根据图中1168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1169位的赖氨酸的密码子是AAG，根据题意，只是1169位的氨基酸发生了改变，所以该基因发生的突变是②处碱基对A－T替换为G －C。

4．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。

如表显示了与酶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( )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的种类增加答案 C解析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，A错误；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，B错误；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，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D错误。

技法提升基因突变类型的“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。

题型三变异类型的判断5．[2015·江苏高考]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B．X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答案 A解析白花植株的出现是基因突变的结果，是不定向的，环境起选择作用，不是对环境主动适应的结果，A错误；X射线可能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B正确；通过杂交实验可知该突变是显性突变还是隐性突变，若子代表现为突变性状，则为显性突变，若子代表现为正常性状，则为隐性突变，C正确；若白花植株自交后代出现突变性状，则为可遗传变异，若后代无突变性状，则为不可遗传变异，D正确。

6．一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是( )A ．该突变为X 染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死B ．该突变为X 染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死C ．该突变为X 染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死D ．X 染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死答案 B解析 如果该突变基因为X 染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死，假设突变基因为D ，则杂交组合为X D X d ×X d Y ，由于X D 配子致死，子代为1X d X d (野生)∶1X dY(野生)，A 错误；如果该突变基因为X 染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为D ，则杂交组合为X D X d ×X d Y ，子代为1X D X d (突变)∶1X d X d (野生)∶1X D Y(突变)∶1X d Y(野生)，由于X D Y 致死，因此F 1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，B 正确；如果该突变基因为X 染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为d ，则杂交组合为X d X d ×X D Y ，由于含该突变基因的雄性个体致死，则子代全为X D X d (野生)，C 错误；如果X 染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失X 染色体为X －，则杂交组合为XX －×XY，雌配子X －致死，故子代为1XX(野生)∶1XY(野生)，D 错误。

技法提升1.可遗传变异与不可遗传变异的判断判定方法2．显性突变和隐性突变的判定(1)类型⎩⎪⎨⎪⎧ 显性突变：aa→Aa (当代表现)隐性突变：AA→Aa (当代不表现，一旦表现即为纯合子)(2)判定方法①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。

②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。

题型四 基因突变与生物性状关系7．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表。

下列叙述正确的是( )注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。

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答案 A解析根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，A正确；翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B错误；野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(56位氨基酸)有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致，C错误；枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起选择作用，D错误。

8．拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，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，可能导致翻译过程提前终止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答案 C解析根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力，细胞中不会发生DNA 复制，一般不会发生题述过程，A错误；拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基因突变，导致遗传信息发生改变，如果该细胞进行增殖，突变的基因可能会随DNA分子进入子细胞，B错误；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的mRNA分子中提前出现终止密码子，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，会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变，导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大，D错误。