【生物】2018届一轮复习人教版基因突变和基因重组教案

【生物】2018届一轮复习人教版基因突变和基因重组教案

专题19　基因突变和基因重组 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 ‎1．基因突变的特征和原因（Ⅱ）；‎ ‎2．基因重组及其意义（Ⅱ）。‎ ‎1．理解基因突变的产生原因及其特征；‎ ‎2．理解基因重组的类型及其意义。‎ ‎1．2016海南卷（25）、2016天津卷（5）、2016新课标Ⅲ卷（32）、2016北京卷（30）、2015海南卷（19）、2015海南卷（21）、2015江苏卷（15）、2015北京卷（30）‎ ‎2．2015海南卷（29）、2014上海卷（10）‎ 讲考点 考点一　基因突变的特征和原因 ‎1．基因突变 ‎（1）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。‎ ‎（2）时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。‎ ‎（3）诱发基因突变的外来因素 ‎　　　‎ ‎（4）特点 ‎①普遍性：一切生物都可以发生。‎ ‎②随机性：生物个体发育的任何时期和部位。‎ ‎③低频性：自然状态下，突变频率很低。‎ ‎④不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。‎ ‎⑤多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。‎ ‎（6）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。‎ ‎2．基因突变的实例――镰刀型细胞贫血症 ‎（1）病因图解如下：‎ ‎　　　　　　　　　‎ ‎（2）要点归纳 ‎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突变成A//T。‎ ‎【例1】（2016年海南卷，25）依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是（　　）‎ A．DNA分子发生断裂 B．DNA分子发生多个碱基增添 C．DNA分子发生碱基替换 D．DNA分子发生多个碱基缺失 ‎【答案】C ‎【跟踪训练1】编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是（　　）‎ 比较指标 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 酶Y活性/酶X活性 ‎100%‎ ‎50%‎ ‎10%‎ ‎150%‎ 酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目 ‎1‎ ‎1‎ 小于1‎ 大于1‎ A．状况①一定是因为氨基酸序列没有变化 B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%‎ C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化 D．状况④可能是因为突变导致了tRNA的种类增多 ‎【答案】C 考点二　基因重组及其意义 ‎1．基因重组 ‎（1）实质：在有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合。‎ ‎（2）类型 ‎①自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。‎ ‎②交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。‎ ‎③人工重组型：转基因技术，即基因工程。‎ ‎（3）结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。‎ ‎（4）意义：形成生物多样性的重要原因之一。‎ ‎2．基因重组与基因突变区别 比较项目 基因突变 基因重组 变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合 发生时间 通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期 适用范围 所有生物（包括病毒）‎ 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 产生结果 产生新基因（等位基因）‎ 产生新基因型 应用 人工诱变育种 杂交育种、基因工程育种 ‎【例2】（2015年海南卷，29）回答下列关于遗传和变异的问题：‎ ‎（1）高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因会发生＿＿＿＿，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生＿＿＿＿，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。‎ ‎　　　　　　　　　　　‎ ‎（2）假设物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是＿＿＿＿（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”），图乙表示的是＿＿＿＿（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”）。‎ ‎（3）某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎【答案】（1）自由组合交叉互换 ‎（2）初级精母细胞精细胞 ‎（3）体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体 ‎【跟踪训练2】以下各项属于基因重组的是（　　）‎ A．基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离 B．雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体 C．YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型 D．同卵双生姐妹间性状出现差异 ‎【答案】C ‎【解析】一对等位基因无法发生基因重组，A错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，B错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由环境引起的，D错误。‎ 讲方法 ‎1．基因突变类问题的解题方法 ‎（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mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。‎ ‎2．可遗传变异与不可遗传变异的判断 ‎（1）类型 ‎①不可遗传变异――→原因环境变化，遗传物质未变 ‎②可遗传变异――→来源基因突变(生物变异的根本来源)基因重组染色体变异 ‎（2）判定方法 变异个体自交或与其他个体杂交—――→此变异再次出现可遗传变异――→此变异不再出现不可遗传变异 ‎3．显性突变和隐性突变的判定 ‎（1）类型 ‎①显性突变：aa→Aa，当代表现；‎ ‎②隐性突变：AA→Aa，当代不表现，一旦表现即为纯合子) ‎（2）判定方法 ‎①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。‎ ‎②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。‎ ‎4．“三看法”判断基因突变与基因重组 ‎（1）一看亲子代基因型 ‎①如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。‎ ‎②如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。‎ ‎（2）二看细胞分裂方式 ‎①如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。‎ ‎②如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。‎ ‎（3）三看细胞分裂图 ‎　　　　　　　　　‎ ‎①如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。‎ ‎②如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（同白或同黑）上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。‎ ‎③如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（颜色不一致）上的两基因不同，则为交叉互换（基因重组）的结果，如图丙。‎ 讲易错 ‎1．基因突变的“一定”和“不一定”‎ ‎（1）基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。‎ ‎（2）基因突变不一定会引起生物性状的改变。‎ ‎（3）基因突变不一定都产生等位基因。‎ 病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。‎ ‎（4）基因突变不一定都能遗传给后代。‎ ‎①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。‎ ‎②如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。‎ ‎2．基因重组的三点提醒 ‎（1）多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。‎ ‎（2）杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。‎ ‎（3）“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。‎ ‎ ‎