新高考一輪復(fù)習(xí)人教版　基因突變教案

第20講基因突變和基因重組1.基因重組及其意義(Ⅱ)。

2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)?？键c一基因突變1.基因突變的實例:鐮刀型細胞貧血癥圖7-20-1(1)圖示中a、b、c過程分別代表、和。突變發(fā)生在(填字母)過程中。

(2)患者貧血的直接原因是異常,根本原因是發(fā)生了,堿基對由TA突變成了AT———2.基因突變要點歸納

基因突變?概念

時間有絲分裂減數(shù)第一次分裂前的

原因內(nèi)因:DNA分子偶爾發(fā)生錯誤等———圖7-20-2【易錯辨析】(1)基因突變一定導(dǎo)致生物體性狀發(fā)生改變,但不一定遺傳給后代。 ()(2)自然突變是不定向的,人工誘變是定向的。 ()(3)基因突變只能發(fā)生在細胞分裂的間期。 ()(4)DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失一定會引起基因突變。 ()(5)等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因。 ()(6)基因突變可以決定生物進化的方向。 ()(7)某些病毒也能引起宿主細胞發(fā)生基因突變。 ()[教材P84拓展題]具有一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體(即雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀型細胞貧血癥的癥狀,因為該個體能同時合成正常和異常的血紅蛋白,并對瘧疾具有較強的抵抗力,鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū),請根據(jù)這一事實探討突變基因?qū)Ξ?dāng)?shù)厝松娴挠绊?。?/p>

1.基因突變機理圖7-20-32.基因突變與性狀的關(guān)系(1)基因突變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響堿基對影響范圍對氨基酸序列的常見影響替換小可改變1個氨基酸或不改變,也可能使翻譯提前終止增添(堿基數(shù)非3的倍數(shù))大插入位置前不影響,影響插入位置后的序列缺失(堿基數(shù)非3的倍數(shù))大缺失位置前不影響,影響缺失位置后的序列增添或缺失3個堿基小增添或缺失位置增加或缺失一個氨基酸(2)基因突變不引起生物性狀改變的原因①突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。②密碼子具有簡并性,不同密碼子有可能翻譯出相同的氨基酸。③純合子的一個顯性基因突變?yōu)殡s合子的隱性基因,如AA突變成Aa,不會引起性狀的改變。④某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類,但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。3.基因突變對子代的影響(1)基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中(配子形成時),將遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代。(2)若基因突變發(fā)生在體細胞的有絲分裂過程中,則一般不能遺傳給后代,但有些植物體細胞中的突變可以通過無性繁殖傳遞給后代。角度一考查基因突變的實質(zhì)、特點1.[2020·山東泰安五模]下列有關(guān)基因突變的敘述,正確的是 ()A.一株小麥在生長發(fā)育過程中基因由b突變?yōu)锽、d突變?yōu)镈,說明基因突變具有不定向性B.突變絕大多數(shù)是有害的,不能為生物進化提供原材料C.誘變育種需要處理大量材料,因為基因突變具有低頻性和不定向性D.誘變育種只適用于植物2.[2020·成都石室中學(xué)適應(yīng)性考試]某二倍體的基因A可編碼一條含63個氨基酸的肽鏈,在紫外線照射下,該基因內(nèi)部插入了3個連續(xù)的堿基對,突變成基因a。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.基因A和a中的遺傳信息一定不同B.基因A和a所表達出的蛋白質(zhì)一定相差一個氨基酸C.基因A和a分別含有189個和192個堿基對D.該突變一定在基因A復(fù)制時發(fā)生?易錯提醒有關(guān)基因突變的七個易錯點(1)無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時均可以發(fā)生基因突變。(2)基因突變一定會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,但不一定會引起生物性狀的改變。(3)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變,基因的數(shù)目和位置并未改變。(4)生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高,這是因為生殖細胞在減數(shù)分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。(5)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲突變產(chǎn)生的殘翅性狀若在陸地上則為不利變異,而在多風(fēng)的島嶼上則為有利變異。(6)基因突變是基因中堿基對的增添、缺失和替換導(dǎo)致的。(7)基因突變不是只發(fā)生在分裂間期。角度二考查基因突變對生物性狀的影響3.[2020·山東濟寧期末]為提高葡萄糖異構(gòu)酶的熱穩(wěn)定性,通過基因改造,將原來第138號的甘氨酸密碼子GGC改變?yōu)楦彼岬拿艽a子CCC,由此發(fā)生的變化不包括 ()A.遺傳信息的改變B.酶的mRNA序列發(fā)生改變C.酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變D.編碼酶的DNA熱穩(wěn)定性升高4.[2020·江蘇卷]某膜蛋白基因在其編碼區(qū)的5'端含有重復(fù)序列CTCTTCTCTTCTCTT,下列敘述正確的是 ()重復(fù)次數(shù)改變不會引起基因突變重復(fù)次數(shù)增加提高了該基因中嘧啶堿基的比例C.若CTCTT重復(fù)6次,則重復(fù)序列之后編碼的氨基酸序列不變重復(fù)次數(shù)越多,該基因編碼的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量越大?技法提煉基因突變類型的“二確定”(1)確定突變的形式:若只是一個氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對的替換;若氨基酸序列發(fā)生大的變化,則一般為堿基對的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對:一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列判斷,若只有一個堿基不同,則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基對即為替換的堿基對。角度三考查基因突變的判斷及實驗設(shè)計5.經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株,下列敘述錯誤的是 ()A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果,有利于香豌豆的生存射線不僅可引起基因突變,也會引起染色體變異C.通過雜交實驗,可以確定是顯性突變還是隱性突變D.觀察白花植株自交后代的性狀,可確定是否是可遺傳變異6.[2020·長沙長郡中學(xué)月考]某省農(nóng)科院在培育新品種小麥種子時,發(fā)現(xiàn)某純合矮稈抗病小麥品種在自然狀態(tài)下自交卻出現(xiàn)了少數(shù)高稈后代。研究人員不能確定該性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,還是環(huán)境引起的。為檢驗是何種原因?qū)е赂叨捫←湹某霈F(xiàn),可選擇的最簡便的操作方案是 ()A.讓種植在良好環(huán)境下的高稈小麥自交,觀察后代的性狀表現(xiàn)B.讓得到的高稈小麥與純合矮稈小麥雜交,觀察后代的性狀表現(xiàn)C.用顯微鏡觀察高稈小麥細胞的染色體,確認其是否發(fā)生了基因突變D.以上方案都不合理?技法提煉1.探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法(1)兩類變異的本質(zhì)區(qū)別是遺傳物質(zhì)是否改變,改變則可能遺傳給后代,環(huán)境引起的性狀改變但遺傳物質(zhì)未改變則不能遺傳給后代。是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變是實驗假設(shè)的切入點,新性狀能否遺傳是實驗設(shè)計的出發(fā)點。(2)實驗設(shè)計的方法:與原來類型在特定的相同環(huán)境下種植(培養(yǎng)),觀察變異性狀是否消失,若不消失則為可遺傳變異,反之則為不可遺傳變異。某些情況下也可以通過自交觀察后代是否發(fā)生性狀分離。2.基因突變的類型與判斷方法(1)類型①顯性突變:如a→A,該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。②隱性突變:如A→a,突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來,即可穩(wěn)定遺傳。(2)判定方法方法一:選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交,根據(jù)子代性狀表現(xiàn)進行判斷。方法二:讓突變體自交,觀察子代有無性狀分離而進行判斷?？键c一●基礎(chǔ)自主梳理1.(1)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a(2)血紅蛋白基因突變2.替換、增添和缺失結(jié)構(gòu)間期間期復(fù)制等位基因體細胞普遍存在隨機不定向很低有害的新基因根本來源原始材料【易錯辨析】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√[解析](1)由于密碼子的簡并性、隱性突變等原因,基因突變不一定導(dǎo)致生物體性狀發(fā)生改變;基因突變發(fā)生在體細胞中時一般不遺傳給后代,發(fā)生在配子中時可隨配子遺傳給后代。(2)基因突變都是不定向的。(3)基因突變主要發(fā)生在細胞分裂的間期,分裂期也可能發(fā)生。(4)若堿基對的替換、增添或缺失發(fā)生在DNA中沒有遺傳效應(yīng)的部分,則不能引起基因突變。(5)基因突變具有不定向性,等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因。(6)基因突變是不定向的,不能決定生物進化的方向。【教材拓展】鐮刀型細胞貧血癥突變基因攜帶者(即雜合子)對瘧疾具有較強的抵抗力,這說明在易患瘧疾的地區(qū),該突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊幻?。雖然這個突變的純合子對生存不利,但其雜合子卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗袼仞B(yǎng)全面提升1.C[解析]基因突變具有不定向性,表現(xiàn)為一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個以上的等位基因,因此一株小麥在生長發(fā)育過程中基因由b突變?yōu)锽、d突變?yōu)镈,不能說明基因突變具有不定向性,A錯誤;突變絕大多數(shù)是有害的,但有些基因突變是有益的,也有些基因突變既無益也無害,基因突變能為生物進化提供原材料,B錯誤;誘變育種的原理是基因突變,由于基因突變具有低頻性和不定向性,所以誘變育種需要處理大量材料,C正確;誘變育種除了適用于植物外,還適用于微生物,D錯誤。2.A[解析]由于基因A和a中的堿基對有所不同,所以它們所含的遺傳信息一定不同,A正確;由于加入了3個連續(xù)的堿基對,所以基因A和a所表達出的蛋白質(zhì)可能就相差一個氨基酸,也有可能基因a的翻譯提前終止了,B錯誤;由于基因中存在調(diào)控序列且mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,基因A所含的堿基對數(shù)目應(yīng)大于189個,基因a的堿基對數(shù)應(yīng)大于192個,C錯誤;基因突變通常是在DNA復(fù)制時發(fā)生的,但其他時期也可能發(fā)生,D錯誤。3.D[解析]通過基因改造,遺傳信息發(fā)生改變,A正確;密碼子位于mRNA上,將第138號的甘氨酸密碼子GGC改變?yōu)楦彼岬拿艽a子CCC,酶的mRNA序列發(fā)生改變,B正確;將第138號的甘氨酸密碼子GGC改變?yōu)楦彼岬拿艽a子CCC,酶的空間結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變,C正確;將第138號的甘氨酸密碼子GGC改變?yōu)楦彼岬拿艽a子CCC,則相應(yīng)DNA中C—G堿基對數(shù)目不變,因此編碼酶的DNA熱穩(wěn)定性不變,D錯誤。4.C[解析]CTCTT重復(fù)次數(shù)改變會使得堿基對增添或缺失,會引起基因突變,A錯誤;雙鏈DNA中,嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),CTCTT重復(fù)次數(shù)增加不能提高該基因中嘧啶堿基的比例,B錯誤;CTCTT重復(fù)6次,并未改變重復(fù)序列之后的堿基序列,所以重復(fù)序列之后編碼的氨基酸序列不變,C正確;重復(fù)序列過多可能影響該基因的表達,編碼的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量不一定越大,D錯誤。5.A[解析]白花的出現(xiàn)是X射線誘發(fā)的基因突變而非對環(huán)境的主動適應(yīng),故A項錯誤。6.A[解析]基因突變是可遺