江苏2020版高考生物第七单元生物的变异、育种和进化第21讲基因突变和基因重组讲义（含解析）

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1、第21讲　基因突变和基因重组[考纲要求]　1.基因重组及其意义(B)。2.基因突变的特征和原因(B)。3.转基因食品的安全性(A)。考点一　基因突变1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由T∥A替换为A∥T。(3)概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。2．基因突变的原因、特点与意义(1)发生时期：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。(2)诱发因素(连线)(3)突变特点①普遍性：

2、所有生物均可发生基因突变。②随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。③低频性：自然条件下，突变频率很低。④不定向性：一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生一个以上的等位基因。(4)基因突变对蛋白质与性状的影响①基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列②基因突变不一定导致生物性状改变的原因a．突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中。b．基因突变后形成的密码子与原

3、密码子决定的是同一种氨基酸(密码子的简并性)。c．基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。(5)基因突变的意义①新基因产生的途径。②生物变异的根本来源。③生物进化的原始材料。(1)基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中(　×　)(2)病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变(　√　)(3)有丝分裂前期不会发生基因突变(　×　)(4)基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因(　×　)(5)在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变(　×　)(6)一个人是否患镰刀型细胞贫血症能通过光学显微镜观察到(　√　)(7)基因突变产生的新基因不一定传递给后

4、代(　√　)(8)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向(　×　)据图分析基因突变机理(1)①②③分别表示引起基因突变的什么因素？提示　物理、生物、化学。(2)④⑤⑥分别表示什么类型的基因突变？提示　增添、替换、缺失。(3)为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？提示　细胞分裂的间期进行DNA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、外因素的影响而发生碱基的改变。(4)基因突变一定产生等位基因吗？为什么？提示　不一定。真核生物基因突变一般可产生它的等位基因，而病毒和原核细胞中不存在等位基因，其基因突变产生的是一个新基因。命题点一　基因突变的原理和特点分析1．

5、(2018·南通、泰州一模)亚硝酸盐使某细胞DNA上的碱基对突变为。当此DNA复制后，形成的子代DNA中U被剔除并进行修复。则其子代DNA在此位置上出现的碱基对为(多选)(　　)A.B.C.D.答案　BC解析　由于DNA复制方式为半保留复制，突变后的碱基对TUC∥AGG发生一次DNA复制后产物为TUC∥AAG和TCC∥AGG，剔除U并修复后得到TTC∥AAG和TCC∥AGG。2．(2018·平顶山高三阶段性考试)Tay－Sachs病是一种基因病，可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRN

6、A的原因是(　　)酶的种类密码子位置4567正常酶苏氨酸(ACU)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)异常酶苏氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)A.第5个密码子中插入碱基AB．第6个密码子前UCU被删除C．第7个密码子中的C被G替代D．第5个密码子前插入UAC答案　D解析　分析表格，正常酶的第4～7个密码子依次为ACU、UCU、GUU、CAG，而异常酶的第4～7个密码子依次为ACU、UAC、UCU、GUU，比较正常酶和异常酶的密码子可知，最可能是第5个密码子前插入了UAC，致使该位点后的密码子都向后移了一个位点。科学思维　基因突变机理

7、的“二确定”(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成的mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基不同，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。命题点二　基因突变与生物性状的关系辨析3．用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙