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(diǎn)一基因突變1.基因突變的實(shí)例:鐮刀型細(xì)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(duì)由TA突變成了AT———2.基因突變要點(diǎn)歸納

基因突變?概念

時(shí)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(cuò)誤等———圖7-20-2【易錯(cuò)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(xì)胞分裂的間期。 ()(4)DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失一定會(huì)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(jìn)化的方向。 ()(7)某些病毒也能引起宿主細(xì)胞發(fā)生基因突變。 ()[教材P84拓展題]具有一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥突變基因的個(gè)體(即雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的癥狀,因?yàn)樵搨€(gè)體能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白,并對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力,鐮刀型細(xì)胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū),請(qǐng)根據(jù)這一事實(shí)探討突變基因?qū)Ξ?dāng)?shù)厝松娴挠绊?。?/p>

1.基因突變機(jī)理圖7-20-32.基因突變與性狀的關(guān)系(1)基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的常見影響替換小可改變1個(gè)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(gè)堿基小增添或缺失位置增加或缺失一個(gè)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(jiǎn)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(gè)顯性基因突變?yōu)殡s合子的隱性基因,如AA突變成Aa,不會(huì)引起性狀的改變。④某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個(gè)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(duì)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(shí)),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(xì)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(xì)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(shí)質(zhì)、特點(diǎn)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(zhǎng)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(jìn)化提供原材料C.誘變育種需要處理大量材料,因?yàn)榛蛲蛔兙哂械皖l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(gè)氨基酸的肽鏈,在紫外線照射下,該基因內(nèi)部插入了3個(gè)連續(xù)的堿基對(duì),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(dá)出的蛋白質(zhì)一定相差一個(gè)氨基酸C.基因A和a分別含有189個(gè)和192個(gè)堿基對(duì)D.該突變一定在基因A復(fù)制時(shí)發(fā)生?易錯(cuò)提醒有關(guān)基因突變的七個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時(shí)均可以發(fā)生基因突變。(2)基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,但不一定會(huì)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(duì)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(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高,這是因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)對(duì)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(duì)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(duì)生物性狀的影響3.[2020·山東濟(jì)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(hào)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(huì)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(duì)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(gè)氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對(duì)的替換;若氨基酸序列發(fā)生大的變化,則一般為堿基對(duì)的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對(duì):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(gè)堿基不同,則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基對(duì)即為替換的堿基對(duì)。角度三考查基因突變的判斷及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(cuò)誤的是 ()A.白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)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(huì)引起染色體變異C.通過雜交實(shí)驗(yàn),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(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)月考]某省農(nóng)科院在培育新品種小麥種子時(shí),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(yàn)是何種原因?qū)е赂叨捫←湹某霈F(xiàn),可選擇的最簡(jiǎn)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(xì)胞的染色體,確認(rèn)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(shí)驗(yàn)假設(shè)的切入點(diǎn),新性狀能否遺傳是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(gè)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(jìn)行判斷。方法二:讓突變體自交,觀察子代有無性狀分離而進(jìn)行判斷?？键c(diǎn)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(xì)胞普遍存在隨機(jī)不定向很低有害的新基因根本來源原始材料【易錯(cuò)辨析】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√[解析](1)由于密碼子的簡(jiǎn)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(xì)胞中時(shí)一般不遺傳給后代,發(fā)生在配子中時(shí)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(xì)胞分裂的間期,分裂期也可能發(fā)生。(4)若堿基對(duì)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(jìn)化的方向?！窘滩耐卣埂跨牭缎图?xì)胞貧血癥突變基因攜帶者(即雜合子)對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)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(gè)突變的純合子對(duì)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(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因,因此一株小麥在生長(zhǎng)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(cuò)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(jìn)化提供原材料,B錯(cuò)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(cuò)誤。2.A[解析]由于基因A和a中的堿基對(duì)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(gè)連續(xù)的堿基對(duì),所以基因A和a所表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能就相差一個(gè)氨基酸,也有可能基因a的翻譯提前終止了,B錯(cuò)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(duì)數(shù)目應(yīng)大于189個(gè),基因a的堿基對(duì)數(shù)應(yīng)大于192個(gè),C錯(cuò)誤;基因突變通常是在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生的,但其他時(shí)期也可能發(fā)生,D錯(cuò)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(hào)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(hào)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(hào)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(duì)數(shù)目不變,因此編碼酶的DNA熱穩(wěn)定性不變,D錯(cuò)誤。4.C[解析]CTCTT重復(fù)次數(shù)改變會(huì)使得堿基對(duì)增添或缺失,會(huì)引起基因突變,A錯(cuò)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(cuò)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(dá),編碼的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量不一定越大,D錯(cuò)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(duì)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤。6.A[解析]基因突變是可遺