2022-2023年老高考生物一轮复习第19讲　基因突变与基因重组.pdf

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1、2023/内O1)罹基础增分策眉容索O2增素倘精准突碱弓/O3悟考情演练真但知考向明考情提素养重考能1阐明基因重组和基因突变生命根据基因突变和基因重组的及其意义基本原理建立起进化与适应观念全国卷内2阐明基因突变的特征和原的观点容要求因科学通过基因突变与生物性状的3描述某些基因突变能导致关系、基因突变和基因重组思维细胞分裂失控甚至发生癌变的比较，提高归纳与概括能力近五年全2020全国I(32)、2018全国科学突变显、隐性判断的遗传实I(6)、2018全国II(6)、2018国卷考情探究验设计全国III(30)罹基福增分策眉一、基因突变1变异类型概述不可遗I环境条件改变传变异口1（遗传物质未改变

2、）覂：三寸染色体变异（光镜下可见）2基因突变(1)基因突变的实例镜刀型细胞贫血症三三国三V V V V|GA A I I l CTT GAA|I 突变谷氨酸圆饼状G T A l I I CAT 才GUA 缅氨酸|嫌刀状患I直接者匡血红蛋臼异常贫且巳A T 血发生了基因突变，碱基对由T 变成A原因(2)概念、特点及意义若改变发生于非基因片段，则不属千基因突变，了概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失一基因结构的改变发生1时期主要发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期基因物理因素：损伤细胞内的DNA,如紫外线、突门外X射线变因1化学因素：改变核酸的碱基，如亚硝酸、L 碱基类似物因素生物因

3、素：影响宿主细胞的DNA,如某些病毒的遗传物质内因DNA分子复制偶尔发生错误点特基因突变普遍性：所有生物都可以发生随机性：可发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一DNA分子的不同部位低频性：自然状态下，突变频率很低不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变多害少利性：少数基因突变可使生物获得新性状，适应改变的环境；多数基因突变对生物体是有害的琴产生一个以上的基I、一不改变基因敖目因_ 新基因突意义变，仁生物变异,提供生物进化的应用诱发育种等位基因产生的途径的根本来源原始材料旁栏边角（必修2P82“批判性思维”)自然条件下基因突变频率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的

4、，但为何它仍可为生物进化提供原材料？提示对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。易错辨析(1)(2020江苏，9A)某膜蛋臼基因在其编码区的5端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCT工则CTCTT重复次数改变不会引起基因突变。(X)该膜蛋臼基因含有重复序列，若CTCTT重复次数改变，则由千碱基对的增添或缺失，基因结构发生改变，即会发生基因突变。(2)依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相

5、应蛋臼质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化最可能是DNA分子发生碱基对的替换。()(3)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。()(4)红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别。(X)基因突变不能通过普通光学显微镜观察到。长句应答（健康生活）锺刀型细胞贫血症是分子水平基因突变造成的，能否借助显微镜进行诊断？并说明理山。提示能。可借助显微镜观察红细胞的形态是圆饼状还是镜刀状。二、基因重组1概念发主千戒表笫一次分犁卢因不：三三：产主新性状2类型(1)交叉互换：吵体的非姐妹染色单体的交叉互换（发生在减数第一次分裂前期的四分体时期）(2)自由组合：位千非同源染色体上

6、的非等位基因自由组合（发生在减数第一次分裂后期）A b a B 哈冷怎心/二bB-芒B 也b-千千呐Ab和aBAB和ab(3)人工重组：转基因技术（人为条件下进行的），即基因工程。T-DNA构建表载.:I I I=:ii 已/Ti质粒干携带外源基因的DNA片段转入导入植培养再生农杆菌忑元云物细胞石成植株含重组Ti质粒=的农杆菌将目的基因表现出插入染色体新性状的DNA中的植株3基因重组的结果、意义及应用-一，一产生新的基因型-，导致重组性状出现是生物主丑的来源之一为生物进化提供原材料是形成生物多样性的重要原因之一进行杂交育种 将炊方条本中的优良性状.-一书集中在一起旁栏边角（必修2P83“正文内

7、容”)若两对等位基因位于一对同源染色体上，由于交叉互换产生了四种精子，这和这两对等位基因位于两对非同源染色体上，由于自由组合产生的精子相比有何区别？提示二者产生的精子类型一样，但位于同一对同源染色体上时，发生交叉互换产生的精子比例不相等，位于两对非同源染色体上时，发生自由组合产生的精子比例相等。易错辨析(1)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生基因突变与基因重组。()(2)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。(X)交叉互换发生千同源染色体的非姐妹染色单体之间。(3)减数分裂过程中，非同源染色体的染色单体间发生片段交换不属千基因重组。()(4)交叉互换和基因突变

8、都能使染色体上原来的基因位置出现等位基因。()(5)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体也不存在基因重组。(X)一对同源染色体可因交叉互换而发生基因重组。(6)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。(X)有丝分裂过程中不发生基因重组。(7)同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新基因组合的机会多。()长句应答精子与卵细胞随机结合属千基因重组吗？基因重组产生新性状吗？为什么？提示不属于，基因重组一般发生在精子和卵细胞的形成过程（即减数分裂过程）中，而精子与卵细胞的随机结合发生在受精作用时。基因重组只是“原有基因间的重新组合”

9、，它没产生新基因，只是产生了新基因型，故基因重组并未产生新性状。增素倘精准突破r 能力解读4 基因突变实例：嫌刀型细胞贫血症概念：基因结构改变特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性原因：诱变因子内因意义：生物变异的根本来源，新基因产生的途径，生物进化的原材料.关注老教材高频考向链接新高考衍生考向、,fI、肉bB(V陪t.1.、4.4 勺史.-Z 丙f i.UV 昼L,欧Mi.,F-，平；一、乙.2辨析基因重组与基因突变的常考”说词“突变可产生“新基因“，是生物变异的“根本”来源重组可重组形成新基因型，生物变异的”重要“来源突变为生物进化提供“原始材料重组为生物进化提供“丰富的材料突

10、变形成生物多样性的“根本”原因重组形成生物多样性的”重要“原因突变概率很低（常有罕见”“稀有“偶尔”等标识）重组出现一定比例，“正常”或“往往“发生.悟考情演练真题1.(2020天津）一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是（)A基因突变B同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C染色体变异D非同源染色体自山组合答案B解析由题于中四个精细胞中的基因与染色体的位置关系可知，D、d与T、t两对基因位于两对同源染色体上，正常情况下，一个基因型为DdTt的精原细胞可产生两两相同的四个精子，题中四个精细胞的基因组成分别为DT、Dt、dT、dt，可推

11、测在形成精细胞的过程中，发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。2.(2020山东）野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（)A操作过程中出现杂菌污染B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C混合培养过程中，菌株获得了对方

12、的遗传物质D混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变答案B解析若操作过程中出现杂菌污染，则杂菌及其子代均可在基本培养基生长，A项合理；若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸，混合培养时可产生菌落，但分开后无法正常生长，培养后不能产生菌落，B项不合理；若在混合培养过程中，菌株获得对方的遗传物质发生基因重组，则可不再依赖相应氨基酸，从而在基本培养基上生存，C项合理；若混合培养过程中再次发生突变，则可不再依赖相应氨基酸从而在基本培养基上生存，D项合理。3.(2019海南）下列有关基因突变的叙述，正确的是（)A高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B基因突变必然引起个体表现型发生改变C环境中的某些

13、物理因素可引起基因突变D根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的答案C解析高等生物中基因突变可以发生在体细胞和生殖细胞中，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，如显性纯合子发生的隐性突变，B项错误；引发基因突变的因素有物理因素（如X射线）、化学因素（如亚硝酸）、生物因素（如某些病毒），C项正确；根细胞为体细胞，其发生的基因突变不可以通过有性生殖传递，但可以通过无性繁殖传递，如通过植物根组织培养得到植物幼苗，D项错误。4.(2018全国I)某大肠杆菌能在基本培养基上生长。其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。

14、将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是A突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B突变体M和N都是由千基因发生突变而得来的C突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移答案C解析由题意知，大肠杆菌X是由大肠杆菌M和N转变而来，大肠杆菌X既可以自身产生氨基酸甲，也可以产生氨基酸乙，而突变体M不能产生氨基酸甲，突变体N不能产生氨基酸乙。所以，将两个突变体单独在基本培养基中培养都不能生存。将它们在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培养基中培养，两种突

15、变体都可以生存。然后本题的思路转移到了证明DNA是遗传物质的经典实验之一肺炎双球菌的转化实验中，突变体M和突变体N可以通过基因转移获得正常的基因，从而恢复到了突变前的菌株X，细胞中的遗传物质是DNA而不是RNA，即促使两种突变体转化成菌种X的不是RNA，而是遗传物质DNA。5.(2020全国I)遗传学理论可用千指导农业生产实践。回答下列问题。(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是。若要使诱变获得的性状能够稳定遗传需要采取的措施是答案(1)在减数分裂过程中

16、，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组(2)控制新性状的基因是杂合的通过自交筛选性状能稳定遗传的子代解析(1)基因重组是指在生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合，发生基因重组的雌雄配子结合形成受精卵，可使子代产生变异；在减数分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。(2)诱变育种一般是指通过辐射诱变、激光诱变或化学诱变剂处理生物，使生物发生基因突变，从而产生新性状。基因突变具有低频性和不定向性，诱变后，很难出现等位基因同时突变为相同基因的情况，因此获得新性状的个体往往都是杂合子。若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，可连续自交进行筛选，或花药离体培养后，用秋水仙素处理以获得纯合子，再进行筛选。本课结束