2021版高考生物（蘇教版）復習：基因突變和基因重組含答案.doc

教學資料范本2021版高考生物（蘇教版）復習：基因突變和基因重組含答案編 輯：_時 間：_第1講基因突變和基因重組1基因突變的特征和原因()2基因重組及其意義()3轉(zhuǎn)基因食品的安全()1.通過基因突變和基因重組對生物體性狀的影響、建立結(jié)構與功能觀。（生命觀念）2.通過基因突變與生物性狀的關系、基因突變和基因重組的比較、提高歸納與概括能力。（科學思維）3.顯隱性突變判斷的遺傳實驗設計。（科學探究） 基因突變1基因突變的實例鐮刀型細胞貧血癥(1)基因突變主要發(fā)生在a DNA復制(填字母及名稱)、上述突變類型為堿基對的替換。(2)患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常、根本原因是發(fā)生了基因突變、堿基對由突變成。這說明了基因控制生物性狀的途徑為基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構直接控制生物體的性狀。(3)用顯微鏡能否觀察到紅細胞形狀的變化？能(填“能”或“否”)。用顯微鏡能否觀察到堿基對的替換？否(填“能”或“否”)。2基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失、而引起的基因結(jié)構的改變。3發(fā)生時間主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。4誘發(fā)基因突變的因素(1)內(nèi)因：DNA復制時偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變。(2)外因(連線)物理因素a亞硝酸、堿基類似物等化學因素 b某些病毒的遺傳物質(zhì)生物因素 c紫外線、X射線及其他輻射答案cab5特點(1)如圖體現(xiàn)了基因突變的一個特點：不定向性。(2)基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位、這體現(xiàn)了基因突變具有隨機性的特點。(3)基因突變的其他特點還有普遍性、低頻性和多害少利性。6結(jié)果：可產(chǎn)生新的基因。(1)若發(fā)生在配子中：可遺傳給后代。(2)若發(fā)生在體細胞中：一般不能通過有性生殖遺傳。7意義(1)新基因產(chǎn)生的途徑。(2)生物變異的根本來源。(3)生物進化的原始材料。1積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代。()提示甲狀腺濾泡上皮細胞屬于體細胞、體細胞基因突變一般不遺傳給子代。2基因突變一定產(chǎn)生等位基因。()提示基因突變不一定產(chǎn)生等位基因、如對于原核生物來說、不存在等位基因。3A基因可突變?yōu)閍基因、a基因還可能再突變?yōu)锳基因。()4DNA中堿基對的增添、缺失、替換一定引起基因突變。()提示DNA中堿基對的增添、缺失、替換引起基因結(jié)構的改變?yōu)榛蛲蛔儭?誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向。()提示誘變因素不能決定基因突變的方向、因為基因突變是不定向的。6在誘導菊花莖段形成幼苗的過程中不會同時發(fā)生基因突變與基因重組。()1基因突變對蛋白質(zhì)的影響規(guī)律類型影響范圍對氨基酸的影響替換小只改變1個氨基酸或不改變增添大不影響插入位置前的序列、影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列、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1個氨基酸2.基因突變未引起生物性狀改變的四大原因(1)突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。(2)密碼子簡并性：若基因突變發(fā)生后、引起了mRNA上的密碼子改變、但由于一種氨基酸可對應多種密碼子、若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應的是同一種氨基酸、此時突變基因控制的性狀不改變。(3)隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變、如AA中其中一個Aa、此時性狀也不改變。(4)有些突變改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的位置、但該蛋白質(zhì)的功能不變。1基因突變改變生物性狀的原因(1)基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成。(2)肽鏈延長(終止密碼子推后出現(xiàn))。(3)肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))。(4)肽鏈中氨基酸種類改變。2原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近、再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構影響最小？闡述理由。置換單個堿基對缺失3個堿基對缺失4個堿基對增加4個堿基對提示。因為在原核生物中某一基因的編碼區(qū)插入一個堿基對、再在插入位點的附近缺失4個堿基對、只能導致蛋白質(zhì)中缺少一個氨基酸、而在情況下、可能導致多個氨基酸發(fā)生變化。3嘗試寫出判斷某突變體發(fā)生了顯性突變還是隱性突變的設計思路。提示(1)選取突變體與其他已知未突變體雜交、據(jù)子代性狀表現(xiàn)及比例判斷。(2)讓突變體自交、觀察子代有無性狀分離判斷?？疾榛蛲蛔兊奶攸c及機理1(20xx高考模擬信息卷)如圖為植物根尖某細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況、圖中、為無遺傳效應的序列。有關敘述正確的是()A片段、中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失屬于基因突變Ba基因變?yōu)锳基因、該細胞可能發(fā)生基因突變或基因重組C基因在染色體上呈線性排列、基因的末端存在終止密碼子D基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變、體現(xiàn)了基因突變具有隨機性D、為無遺傳效應的片段、其中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失不屬于基因突變、A錯誤；根尖細胞中a基因變?yōu)锳基因、該細胞可能發(fā)生基因突變、不發(fā)生基因重組、B錯誤；終止密碼子在mRNA上、不在基因上、C錯誤；基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變、體現(xiàn)了基因突變具有隨機性、D正確。2(20xx棗莊八中高三模擬)野生型豌豆子葉黃色(Y)對突變型豌豆子葉綠色(y)為顯性。Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白。兩種蛋白質(zhì)都能進入葉綠體、它們的部分氨基酸序列如圖。SGRY蛋白能促使葉綠素降解使子葉由綠色變?yōu)辄S色；SGRy蛋白能減弱葉綠素降解、使子葉維持“常綠”。下列敘述正確的是()(注：序列中的字母是氨基酸縮寫、序列上方的數(shù)字表示該氨基酸在序列中的位置、表示發(fā)生突變的位點)A位點突變導致了該蛋白的功能喪失B位點的突變導致了該蛋白的功能減弱C黑暗條件下突變型豌豆子葉的葉綠素含量維持不變DY基因突變?yōu)閥 基因的根本原因是堿基對發(fā)生缺失B處是堿基對的替換、SGRy和SGRY都能進入葉綠體、說明處的突變沒影響該蛋白的功能、A錯誤；由處變異導致SGRy的合成、該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱、最終使突變型豌豆子葉維持“常綠”、B正確；葉綠素的合成需要光照、C錯誤；Y基因突變?yōu)閥基因的根本原因是堿基對發(fā)生增添、D錯誤?？疾榛蛲蛔冾愋图捌鋵嶒炋骄?一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變、使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃?。讓該雌鼠與野生型雄鼠雜交、F1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷、該雌鼠的突變?yōu)?)A顯性突變B隱性突變CY染色體上的基因突變DX染色體上的基因突變A由于這只野生型雄鼠為純合子、而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變、F1的雌、雄鼠中出現(xiàn)性狀分離、所以該突變基因為顯性基因、即該突變?yōu)轱@性突變、突變基因可能在常染色體上、也可能在X染色體上。4(20xx無錫模擬)將果蠅進行誘變處理后、其染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變或不發(fā)生突變等情況、遺傳學家想設計一個實驗檢測上述三種情況。檢測X染色體上的突變情況：實驗時、將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅篩選交配(B表示紅眼基因)、得F1、使F1單對篩選交配、分別飼養(yǎng)、觀察F2的分離情況。預期結(jié)果和結(jié)論：(1)若F2中表現(xiàn)型為31、且雄性中有隱性突變體、則說明_。(2)若F2中表現(xiàn)型均為紅眼、且雄性中無隱性突變體、則說明_。(3)若F2中21、則說明_。解析圖解中給出了F2的四種基因型、若X染色體上發(fā)生隱性突變、則F2中表現(xiàn)型為31、且雄性中有隱性突變體；若X染色體上沒有發(fā)生突變、則F2中表現(xiàn)型均為紅眼、且雄性中無隱性突變體；若X染色體上發(fā)生隱性致死突變、則F2中21。答案(1)發(fā)生了隱性突變(2)沒有發(fā)生突變(3)發(fā)生了隱性致死突變顯性突變和隱性突變的判斷方法(1)理論依據(jù)(2)判定方法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)判斷。a若后代全為野生型、則突變性狀為隱性。b若后代全為突變型、則突變性狀為顯性。c若后代既有突變型又有野生型、則突變性狀為顯性性狀。讓突變體自交、觀察后代有無性狀分離從而進行判斷。 基因重組和基因工程及其應用1基因重組(1)概念：生物體在進行有性生殖的過程中、控制不同性狀的基因的重新組合。(2)發(fā)生時間及類型如圖甲、乙為減數(shù)第一次分裂不同時期的細胞圖像、兩者都發(fā)生了基因重組。甲乙寫出相應細胞所處的時期：甲減數(shù)第一次分裂前期形成四分體時。乙減數(shù)第一次分裂后期。類型：甲：同源染色體上非姐妹染色單體之間交叉互換。乙：非同源染色體上的非等位基因之間自由組合。(3)意義形成生物多樣性的重要因素。生物變異的來源之一、有利于生物進化。2基因工程(1)概念：將從一個生物體內(nèi)分離得到或人工合成的目的基因?qū)肓硪粋€生物的細胞、使后者獲得新的遺傳性狀或表達所需產(chǎn)物的技術。(2)基本工具(3)一般過程(4)應用生產(chǎn)基因工程藥物和疫苗、如治療糖尿病的胰島素、治療侏儒癥的人生長激素、防治乙肝的疫苗等。定向地改造動植物、如我國培育出的轉(zhuǎn)基因抗蟲作物轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因奶牛、轉(zhuǎn)基因魚等。1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理是基因重組。()2一對等位基因不存在基因重組、一對同源染色體存在基因重組。()3受精過程中精卵隨機結(jié)合、不屬于基因重組。()4雜合子自交、后代發(fā)生性狀分離、根本原因是基因重組。()提示根本原因是等位基因分離。5交叉互換和基因突變都能使染色體上原來的基因位置出現(xiàn)等位基因。()基因突變和基因重組的比較項目基因突變基因重組變異本質(zhì)基因分子結(jié)構發(fā)生改變原有基因的重新組合發(fā)生時間通常在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期適用范圍所有生物(包括病毒)進行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物結(jié)果產(chǎn)生新基因、控制新性狀產(chǎn)生新基因型、不產(chǎn)生新基因應用人工誘變育種雜交育種、基因工程育種聯(lián)系基因突變產(chǎn)生新基因、為基因重組提供了自由組合的新基因、都是可遺傳的變異1解釋人群中個體性狀的多種多樣性的原因(1)在減數(shù)分裂形成生殖細胞的過程中、非同源染色體上的非等位基因自由組合、形成基因組成不同的配子。(2)四分體時期、姐妹染色單體的交叉互換形成基因組成不同的配子。(3)生殖細胞的類型非常多、由生殖細胞隨機結(jié)合的受精卵的類型也就非常多。2如圖為某動物體內(nèi)的兩個細胞、乙細胞由甲細胞分裂形成。嘗試回答乙細胞的形成原因。甲乙提示乙細胞的形成是由于減數(shù)第一次分裂前期A與a發(fā)生了交叉互換(A或a發(fā)生了基因突變)和減數(shù)第一次分裂后期B、B所在的一對同源染色體未分離。考查基因重組的類型分析1如圖表示三種基因重組、下列相關敘述正確的是()A圖1所示細胞產(chǎn)生的次級精(卵)母細胞內(nèi)不含有等位基因B圖1和圖2兩種類型的基因重組都發(fā)生在同源染色體之間CR型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的基因重組與圖3中的基因重組相似D孟德爾兩對相對性狀雜交實驗、F2出現(xiàn)新表現(xiàn)型的原因和圖1相似C圖1所示細胞發(fā)生了交叉互換、其產(chǎn)生的次級精(卵)母細胞內(nèi)含有等位基因B、b、圖2發(fā)生了非同源染色體間的自由組合、A、B錯誤；孟德爾兩對相對性狀雜交實驗、F2出現(xiàn)新表現(xiàn)型的原因和圖2相似、D錯誤。2(20xx黑龍江哈爾濱六中月考)以下各項屬于基因重組的是()A基因型為Aa的個體自交、后代發(fā)生性狀分離B雌、雄配子隨機結(jié)合、產(chǎn)生不同類型的子代個體CYyRr個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型D同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異C一對等位基因無法發(fā)生基因重組、A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂而非受精作用過程中、B錯誤；基因重組指在生物體進行有性生殖過程中、控制不同性狀的基因重新組合、C正確；同卵雙生姐妹遺傳物質(zhì)相同、其性狀出現(xiàn)差異由環(huán)境引起、D錯誤?？疾榛蛲蛔兣c基因重組的辨析3下列有關生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述、正確的是()A由堿基對改變引起的DNA分子結(jié)構的改變就是基因突變B減數(shù)分裂過程中、控制一對性狀的基因不能發(fā)生基因重組C淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列不屬于基因突變D小麥植株在有性生殖時、一對等位基因一定不會發(fā)生基因重組D由堿基對改變引起的DNA分子中基因結(jié)構的改變是基因突變、A錯誤。若一對相對性狀由兩對等位基因控制、則可能發(fā)生基因重組、B錯誤。淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列、屬于基因結(jié)構的改變、為基因突變、C錯誤。4(20xx湖北八校高三聯(lián)考)如圖所示為基因型AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體動物的兩個正處在分裂狀態(tài)的細胞。下列說法正確的是()甲乙A兩個細胞所屬的分裂方式相同B兩個細胞中染色體組數(shù)和同源染色體對數(shù)相同C兩個細胞發(fā)生了相同類型的可遺傳變異D兩個細胞中染色體出現(xiàn)所示的A與a的基因原因一定相同C圖甲細胞有同源染色體、處于有絲分裂中期、圖乙細胞沒有同源染色體、處于減數(shù)第二次分裂后期、兩個細胞所屬的分裂方式不同、A錯誤；兩個細胞中都含有2個染色體組、圖甲細胞有2對同源染色體、圖乙細胞中沒有同源染色體、B錯誤；已知A和a、B和b這兩對基因獨立遺傳、即分別位于兩對同源染色體上、而圖示的兩個細胞中卻有1條染色體上同時含有a、b基因、說明這兩個細胞都發(fā)生了染色體結(jié)構變異中的易位、C正確；圖甲細胞中A、a基因的位置異常是由于發(fā)生了基因突變、圖乙細胞中A、a基因的位置異常是由于發(fā)生了基因突變或交叉互換、D錯誤?？疾榛蚬こ碳捌鋺?藍藻擬核DNA上有控制葉綠素合成的chl L基因。某科學家通過構建該種生物缺失chl L基因的變異株細胞、以研究chl L基因?qū)θ~綠素合成的控制、技術路線如如圖所示、下列相關敘述錯誤的是()A過程應使用不同的限制性內(nèi)切酶B過程都要使用DNA連接酶C終止密碼子是基因表達載體的重要組成部分D若操作成功、可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株C限制性內(nèi)切酶有特異性、過程要切割的DNA序列不同、故應使用不同的限制性內(nèi)切酶；DNA連接酶的作用是連接被切開的磷酸二酯鍵、使chl L基因、紅霉素抗性基因與質(zhì)粒結(jié)合；基因表達載體由目的基因、啟動子、終止子、標記基因組成、終止密碼子是mRNA上密碼子的一種、表示一次翻譯的結(jié)束；變異株中chl L基因被重組基因替換、重組基因中有紅霉素抗性基因、故可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株。6下列關于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述、正確的是()A基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因B通過轉(zhuǎn)基因技術可獲得抗蟲糧食作物、從而增加糧食產(chǎn)量、減少農(nóng)藥使用C通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA、用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運載體DNAD若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來源于自然界、生產(chǎn)出來的甘蔗不可能存在安全性問題B基因工程常以抗生素抗性基因作為標記基因；在基因工程的實驗操作中通常用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運載體DNA、使它們產(chǎn)生相同的黏性末端；若轉(zhuǎn)基因甘蔗中的外源基因來源于自然界、則仍可能存在食品安全、環(huán)境安全等安全性問題。1.DNA中堿基對的增添、缺失、替換不一定是基因突變、只有引起了基因結(jié)構變化、才是基因突變。2基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因、如原核生物和病毒的基因突變產(chǎn)生的是新基因。3誘變因素不能決定基因突變的方向：誘變因素可提高基因突變的頻率、但不會決定基因突變的方向、基因突變具有不定向性的特點。4基因突變不會改變DNA上基因的數(shù)目和位置：基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部、并沒有改變DNA上基因的數(shù)目和位置。5基因突變的利與害取決于環(huán)境或研究對象的不同、如小麥的高稈對小麥本身有利、但對增產(chǎn)不利。6自然條件下、原核生物一般不能進行基因重組。但是特殊情況下可以、如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。7基因重組只產(chǎn)生新的性狀組合、不產(chǎn)生新性狀。8雜合子自交、后代發(fā)生性狀分離、根本原因是等位基因的分離、而不是基因重組。 1.若某種蛋白的氨基酸數(shù)目增加、不能判斷一定是基因中堿基對的增添所致。理由是若堿基對的缺失導致終止密碼子改變、也會導致氨基酸數(shù)目的增加。2某植株發(fā)生基因突變后、該植株及其有性生殖后代均不能表現(xiàn)突變性狀的原因是該突變?yōu)殡[性突變、且基因突變發(fā)生在該植株的體細胞中、不能通過有性生殖傳遞給子代。3基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同、前者所涉及的數(shù)目比后者少的原因是基因突變是基因結(jié)構中堿基對的替換、增添和缺失、而染色體變異能改變排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序。4若某種自花受粉植物的AA植株發(fā)生了隱性突變、則隱性性狀出現(xiàn)的過程是該AA植株基因突變產(chǎn)生Aa植株、Aa植株自交產(chǎn)生隱性性狀的個體。5基因重組的準確描述是在生物體進行有性生殖的過程中、控制不同性狀的基因的重新組合。6同無性生殖相比、有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性、其根本原因是產(chǎn)生新基因組合的機會多。真題體驗| 感悟高考淬煉考能1(20xx江蘇高考)人鐮刀型細胞貧血癥是基因突變造成的、血紅蛋白鏈第6個氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG、導致編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列相關敘述錯誤的是()A該突變改變了DNA堿基對內(nèi)的氫鍵數(shù)B該突變引起了血紅蛋白鏈結(jié)構的改變C在缺氧情況下患者的紅細胞易破裂D該病不屬于染色體異常遺傳病A密碼子由GAG變?yōu)镚UG、則模板鏈對應的堿基由CTC變?yōu)镃AC、并不影響DNA中A與T和C與G的對數(shù)、故DNA堿基對內(nèi)的氫鍵數(shù)不會發(fā)生改變、A項錯誤；由于血紅蛋白鏈中一個氨基酸發(fā)生了改變、故血紅蛋白鏈的結(jié)構會發(fā)生改變、B項正確；鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞在缺氧狀態(tài)下呈鐮刀狀、容易破裂、C項正確；鐮刀型細胞貧血癥屬于單基因遺傳病、D項正確。2(20xx全國卷)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長、其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長、但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長、N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長、將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后、再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上、發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷、下列說法不合理的是()A突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的C突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移C突變體M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長、說明其不能在基本培養(yǎng)基上