高三生物第一輪復(fù)習(xí)必修二：第五章第20課時(shí)

1、第五章基因突變及其他變異 第20課時(shí)基因突變和基因重組目標(biāo)導(dǎo)航1.舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。2.舉例說明基因重組。3.說出基因突變和基因重組的意義。一、生物變異的類型1生物的變異有兩種類型：不可遺傳的變異和可遺傳的變異。2引起兩種變異的條件：不可遺傳的變異是由于環(huán)境因素的影響導(dǎo)致的，遺傳物質(zhì)沒有改變；可遺傳的變異是由于遺傳物質(zhì)的改變引起的。3兩種變異表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)(1)不可遺傳的變異的特點(diǎn)是：一般只在當(dāng)代表現(xiàn)出來；不能遺傳給后代；這種變異的方向一般是定向的。(2)可遺傳的變異的特點(diǎn)是：可以在當(dāng)代，也可在后代中出現(xiàn)；變異一旦發(fā)生，就有可能遺傳給后代；這類變異的方向是不定向的。二、基因突變的

2、實(shí)例、概念1引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是_的基因發(fā)生了突變，直接原因是構(gòu)成血紅蛋白的一條肽鏈上的_被_取代。2基因突變：由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的_、_或_，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。所以基因突變常發(fā)生在_和_。3基因突變的本質(zhì)：基因突變是_上的變化，不改變_上基因的數(shù)量及所處位置，只改變某一基因的_及_，即由Aa或aA。4基因突變對(duì)后代的影響(1)基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程，這種突變可以通過無性繁殖傳給后代，但不會(huì)通過有性生殖傳給后代。(2)基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程，這種突變有可能通過有性生殖傳給后代。(3)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)

3、胞在減數(shù)分裂過程中對(duì)外界環(huán)境因素的變化更敏感。三、基因突變的特點(diǎn)、原因、結(jié)果及意義1基因突變的特點(diǎn)(1)_，(2)_，(3)_，(4)_，(5)_。2誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素(1)內(nèi)因：基因_改變。即DNA復(fù)制出錯(cuò)，堿基對(duì)(增減或改變)堿基序列(局部密碼改變、移碼突變)遺傳信息(改變)。(2)外因：_因素：如紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA。_因素：如亞硝酸鹽、堿基類似物等能改變核酸的堿基。_因素：如某些病毒，其遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA等。3基因突變的意義：基因突變是_產(chǎn)生的途徑，是生物變異的_來源，是_的原始材料。4結(jié)果：(1)多數(shù)基因突變能引起_的變化。(2)少數(shù)基因突

4、變不能引起_的改變。若發(fā)生突變后，引起mRNA上的密碼子改變，但由于密碼子的_，改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。(3)若基因突變?yōu)開突變，如AA中的一個(gè)Aa，此時(shí)性狀也不改變。四、基因重組及意義1概念：基因重組是指在生物體進(jìn)行_的過程中，控制不同性狀的基因的_。所以，進(jìn)行有性生殖的生物會(huì)發(fā)生基因重組。2類型：基因重組有_和_兩類。前者發(fā)生在_(非同源染色體的自由組合)，后者發(fā)生在_(非姐妹染色單體的交叉互換)。3意義：基因重組是_的來源之一，是形成生物_的重要原因，對(duì)生物的_也具有重要意義。知識(shí)點(diǎn)一生物變異的類型1在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種葉球最大的只有

5、3.5 kg，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大，日照時(shí)間長，光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7 kg左右，但再引種回北京后，葉球又只有3.5 kg。從甘藍(lán)的引種過程可以看出()A甘藍(lán)具有遺傳性，而不具有變異特征B僅僅由環(huán)境條件引起的變異不能遺傳C環(huán)境改變可以引起生物產(chǎn)生可遺傳的變異D甘藍(lán)在生殖過程中無基因重組產(chǎn)生知識(shí)點(diǎn)二基因突變的實(shí)例、概念2下圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAC。據(jù)圖分析正確的是()A轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基為GUAB過程是以鏈為模板，核糖核苷酸為原料，由ATP供能，在有關(guān)酶的催化下完成的C控制血紅蛋白合成的基因中任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起鐮刀

6、型細(xì)胞貧血癥D人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于血紅蛋白中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代知識(shí)點(diǎn)三基因突變的特點(diǎn)、原因、結(jié)果及意義3基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的()A分裂間期B分裂前期C分裂后期D分裂的各時(shí)期均有可能4如圖表示在生物的一個(gè)種群中某一基因的類型及其關(guān)系。下列哪項(xiàng)不能從圖中分析得到()A表明基因的突變具有不定向性B表明基因突變具有可逆性C這些基因的堿基序列一定不同D表明基因突變具有普遍性知識(shí)點(diǎn)四基因重組及意義5下列敘述錯(cuò)誤的是()A基因突變是生物變異的根本來源B基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因C基因重組只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因，因此對(duì)生物進(jìn)化沒有作用D基因重組只發(fā)生在有性生殖過程中6

7、下列各選項(xiàng)中能夠體現(xiàn)基因重組的是()A細(xì)胞分裂間期DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變B減數(shù)分裂四分體時(shí)期同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換C減數(shù)第一次分裂過程中，非同源染色體上非等位基因的自由組合D細(xì)胞分裂過程中染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上基礎(chǔ)落實(shí)1下列關(guān)于基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或改變B基因突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變而發(fā)生的C基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或生物內(nèi)部因素的作用下引發(fā)D基因突變的頻率很低，且都是有害的2下列細(xì)胞在其生命活動(dòng)過程中既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象，又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的

8、是()A心肌細(xì)胞B成熟的紅細(xì)胞C根毛細(xì)胞D精原細(xì)胞3下面有關(guān)基因重組的說法不正確的是()A基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中B基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因C基因重組是生物變異的主要來源D基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀4卵原細(xì)胞在進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，細(xì)胞中不可能出現(xiàn)的是()A解旋B蛋白質(zhì)合成C基因突變D基因重組能力提升5以下有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是()A非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離D同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)6如圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖，圖中不可能反映的是()A發(fā)生了基因突變B發(fā)生了染色單體互換C該細(xì)胞

9、為次級(jí)卵母細(xì)胞D該細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞7下列關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是()基因突變包括自然突變和誘發(fā)突變?cè)贒NA復(fù)制中，堿基排列順序發(fā)生差錯(cuò)從而改變了遺傳信息，產(chǎn)生了基因突變基因突變一般對(duì)生物是有害的，但也有的基因突變是有利的基因突變一定產(chǎn)生新性狀A(yù)BCD8原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()A置換單個(gè)堿基對(duì)B增加4個(gè)堿基對(duì)C缺失3個(gè)堿基對(duì)D缺失4個(gè)堿基對(duì)題號(hào)12345678答案9.下圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)過程是_，發(fā)生的場(chǎng)所是_，發(fā)生的時(shí)間是_；過程是_，發(fā)生的場(chǎng)所是_；過程是_

10、，發(fā)生的場(chǎng)所是_。(2)表示的堿基序列是_，這是決定一個(gè)纈氨酸的一個(gè)_，轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是_。(3)父母均正常，生了一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的女兒，可見此遺傳病是_遺傳病。若HbS代表致病基因，HbA代表正常的等位基因，則患病女兒的基因型為_，母親的基因型為_；這對(duì)夫婦再生一個(gè)患此病的女兒的概率為_。(4)比較HbS與HbA的區(qū)別，HbS中堿基為_，而HbA中為_。(5)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_產(chǎn)生的一種遺傳病，從變異的種類來看，這種變異屬于_。該病十分罕見，嚴(yán)重缺氧時(shí)會(huì)導(dǎo)致個(gè)體死亡，這表明基因突變的特點(diǎn)是_和_。10如圖為某一紅色鏈孢霉合成精氨酸的過程，回答問題： 基因基因基因

11、 酶酶 酶 某化合物鳥氨酸瓜氨酸精氨酸(1)在一次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)試只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是_。(2)如果酶和酶活性正常，酶活性喪失，則能否合成鳥氨酸和精氨酸？_。原因是_。(3)用一定劑量的射線照射萌發(fā)狀態(tài)的棉花種子，其成活棉株的器官形態(tài)和生理代謝均發(fā)生顯著變異，這種變異屬于_。處理過的種子有的出苗后不久就死亡，絕大多數(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)下降，這說明了_。在其中也發(fā)現(xiàn)了極少的個(gè)體品質(zhì)好、產(chǎn)量高，這說明了變異是_。答案 知識(shí)清單二、1.控制合成血紅蛋白谷氨酸纈氨酸2替換增添缺失有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂間期3分子水平染色體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式三、1.(1)普遍性(2)隨機(jī)性(3

12、)低頻性(4)不定向性(5)多害少利性2(1)結(jié)構(gòu)(2)物理化學(xué)生物3新基因根本生物進(jìn)化4(1)生物性狀(2)生物性狀簡(jiǎn)并性(3)隱性四、1.有性生殖重新組合2自由組合交叉互換減數(shù)第一次分裂的后期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期3生物變異多樣性進(jìn)化對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1D生物的遺傳和變異是生物的基本特征之一。生物的變異性狀能否遺傳，關(guān)鍵是看生物的遺傳物質(zhì)是否改變。遺傳物質(zhì)未改變，僅由環(huán)境因素引起的變異是不能遺傳的。同一品種的甘藍(lán)含有相同的遺傳物質(zhì)，在北京和拉薩兩地的產(chǎn)量不同是兩地的環(huán)境因素不同造成的。因而這種變異不能遺傳。2B以鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的mRNA對(duì)應(yīng)的堿基序列為GUA，而轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的堿基

13、為CAU。過程為轉(zhuǎn)錄，原料應(yīng)為核糖核苷酸。引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因應(yīng)為基因突變。3A基因突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，而DNA分子的復(fù)制在細(xì)胞有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行。4D本題考查的是有關(guān)基因突變的特點(diǎn)。A基因可以突變成a1、a2、a3，說明基因突變具有不定向性；同時(shí)A基因可以突變成a1基因，a1基因也可以突變成A基因，說明基因突變具有可逆性；控制同一性狀的基因有幾種，其根本原因是其堿基的序列不同。5C基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因，即產(chǎn)生原來沒有的新基因，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。因此，可以說：如果沒有基因突變，生物也就不可能進(jìn)化。基因重組雖然也能使生

14、物產(chǎn)生變異，但這些變異只是生物界中已存在的性狀重新組合，并不能產(chǎn)生自然界中原來沒有的性狀，但是由于基因重組可產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，可能有一些會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合，因此對(duì)生物的進(jìn)化也有重要意義。6CDNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變屬于基因突變；同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換并不改變基因組成，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換才屬于基因重組；染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體變異。課后作業(yè)1DA項(xiàng)是基因突變的概念；B項(xiàng)闡明了基因突變的原因；C項(xiàng)說明了基因突變的誘發(fā)因素；D項(xiàng)錯(cuò)誤，基因突變的頻率確實(shí)很低，而且一般是有害的，但不全是

15、有害的。2D3B基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程，即減數(shù)分裂過程中，控制不同性狀的原有基因的重新組合，可產(chǎn)生新的基因型，從而控制新的表現(xiàn)型，是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義。但是，基因重組不會(huì)產(chǎn)生新的基因。4D基因重組可以發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期，等位基因隨同源染色體的分開而分離，非等位基因隨著非同源染色體自由組合而自由組合。也可以發(fā)生于減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，由于四分體的非姐妹染色單體的交叉互換而引起。5C基因重組主要包括非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換；純合子自交子代不發(fā)生性狀分離；同胞兄妹間的遺傳差異主要來自父母的基

16、因重組。6C該細(xì)胞分裂圖表明的是減數(shù)第二次分裂。由圖中可以看出：可能發(fā)生了基因突變(B、b)，也可能發(fā)生了染色單體互換，但細(xì)胞明顯是均等分裂，因此不可能是次級(jí)卵母細(xì)胞。7B基因突變是在DNA復(fù)制過程中，堿基排列順序發(fā)生差錯(cuò)而改變了遺傳信息，包括自然突變和誘發(fā)突變兩種。與自然突變相比，誘發(fā)突變的頻率較高?；蛲蛔兇蠖鄶?shù)是有害的，即具有多害少利性，但有害與有利取決于環(huán)境。除此之外?；蛲蛔冞€具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性等特點(diǎn)。基因突變一定能產(chǎn)生新基因，但不一定產(chǎn)生新性狀。8D在編碼區(qū)插入1個(gè)堿基對(duì)，因每相鄰的3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，必然造成插入點(diǎn)以后幾乎所有密碼子的改變，控制相應(yīng)氨基酸發(fā)生變化，致

17、使編碼的蛋白質(zhì)差別很大。若再增添2個(gè)、5個(gè)、8個(gè)堿基對(duì)，或缺失1個(gè)、4個(gè)、7個(gè)堿基對(duì)，恰好湊成3的倍數(shù)，則對(duì)后面密碼子不產(chǎn)生影響，致使編碼的蛋白質(zhì)差別不大。9(1)基因突變細(xì)胞核細(xì)胞分裂間期轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核翻譯核糖體(2)GUA密碼子CAU(3)常染色體隱性HbSHbSHbAHbS1/8(4)(5)基因突變可遺傳變異低頻性多害少利性解析(1)由圖示分析，圖中過程是基因突變，它發(fā)生在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制過程中，過程是轉(zhuǎn)錄，、過程都發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。過程表示以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的翻譯過程，該過程是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的。(2)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，由正常谷氨酸的密碼子可判斷是以DNA的CTT為模板轉(zhuǎn)錄的，所以過程的堿基序列GUA是決定纈氨酸的一個(gè)密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端的三個(gè)堿基是CAU。(3)由題中父母均正常，生出患病女兒可確定鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體隱性遺傳病，患病女兒的基因型為HbSHbS，其父母的基因型均為HbAHbS。若這對(duì)夫婦再生育，則生一個(gè)患該病的女兒的概率為1/21/41/8。(4)致病基因HbS是基因突變后形成的，其堿基序列是，而正?；騂bA的堿基序列是。(5)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是