全国版高考生物复习：基因突变和基因重组学案
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全国版高考生物复习资料附答案解析
1
第22讲 基因突变和基因重组
[考纲明细] 1.基因突变的特征和原因(Ⅱ) 2.基因重组及其意义(Ⅱ)
板块一 知识·自主梳理
一、可遗传变异和不可遗传变异
基因突变和染色体变异均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变、基因重组，只在减数分裂过程发生的变异为基因重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。
二、基因突变
1．实例：镰刀型细胞贫血症
(1)病因图解如下 全国版高考生物复习资料附答案解析
2
(2)实例要点归纳
①图示中b、c过程分别代表转录和翻译。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=====TA突变成=====AT。
2．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。
3．时间：主要发生于有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。
4．结果：产生等位基因。
5．基因突变的原因、特点和意义
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3
三、基因重组
1．概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2．类型
3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。
4．意义
(1)是生物变异的来源之一。
(2)为生物进化提供材料。
(3)是形成生物多样性的重要原因之一。
◆ 深入思考
DNA分子复制时为什么易发生基因突变？
提示 DNA分子复制过程中，DNA双链解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序的改变，从而使遗传信息改变。 全国版高考生物复习资料附答案解析
4 ◆ 自查诊断
1．由基因B1突变得到的等位基因B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。( )
答案 √
2．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。( )
答案 ×
3．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。( )
答案 ×
4．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，基因突变和基因重组不会同时发生。( )
答案 √
5．基因突变的方向是由环境决定的。( )
答案 ×
板块二 考点·题型突破
考点1
基因突变
[2015·海南高考]关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( )
A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C．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
D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
[解析] 基因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A正确；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率，B错误；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，C正确；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变，D正确。
[答案]
B
题型一 基因突变特点及结果分析
1．在含有某一种药物的培养基中培养细菌时，往往可以得到对于这一药物具有抗性的极少数细菌。据此不能得出的结论是( )
A．基因突变具有普遍性
B．基因突变发生的频率很低
C．基因突变是定向的
D．对于这一药物具有抗性说明细菌发生了对本身有利的基因突变
答案 C
解析 基因突变具有不定向性，C错误。 全国版高考生物复习资料附答案解析
5 2．下列关于基因突变的叙述，错误的是( )
A．基因突变可以发生在个体发育的任何时期
B．等位基因的产生是基因突变的结果
C．基因突变一定产生等位基因
D．DNA中碱基对替换不一定发生基因突变
答案 C
解析 基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变。基因突变是随机的，可以发生在个体发育的任何时期，A正确；等位基因的产生是基因突变的结果，B正确；等位基因位于同源染色体上，原核生物没有染色体，即使发生基因突变也不会产生等位基因，C错误；DNA中非基因片段的碱基对替换不会引起基因突变，D正确。
知识拓展
关于基因突变的“一定”和“不一定”问题
(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。
题型二 判断基因突变类型
3．[2017·山东烟台市模拟]下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(
)
A．①处插入碱基对G－C
B．②处碱基对A－T替换为G－C
C．③处缺失碱基对A－T
D．④处碱基对G－C替换为A－T
答案 B
解析 根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG可知，WNK4基因是以其DNA分子下方的全国版高考生物复习资料附答案解析
6 一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG，根据题意，只是1169位的氨基酸发生了改变，所以该基因发生的突变是②处碱基对A－T替换为G－C。
4．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。如表显示了与酶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tRNA的种类增加
答案 C
解析 基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B错误；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D错误。
技法提升
基因突变类型的“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。
题型三 变异类型的判断
5．[2015·江苏高考]经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是( )
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
答案 A
解析 白花植株的出现是基因突变的结果，是不定向的，环境起选择作用，不是对环境主动适应的结果，A错误；X射线可能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B正确；通过杂交实验可知该突变是显性突变还是隐性突变，若子代表现为突变性状，则为显性突变，若子代表现为正常性状，则为隐性突变，C正确；若白花植株自交后代出现突变性状，则为可遗传变异，若后代无突变性状，则为不可遗传变异，D正确。
6．一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是( ) 全国版高考生物复习资料附答案解析
7 A．该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死
B．该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
C．该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
D．X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死
答案 B
解析 如果该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，由于XD配子致死，子代为1XdXd(野生)∶1XdY(野生)，A错误；如果该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，子代为1XDXd(突变)∶1XdXd(野生)∶1XDY(突变)∶1XdY(野生)，由于XDY致死，因此F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，B正确；如果该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为d，则杂交组合为XdXd×XDY，由于含该突变基因的雄性个体致死，则子代全为XDXd(野生)，C错误；如果X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失X染色体为X－，则杂交组合为XX－×XY，雌配子X－致死，故子代为1XX(野生)∶1XY(野生)，D错误。
技法提升
1.可遗传变异与不可遗传变异的判断
判定方法
2．显性突变和隐性突变的判定
(1)类型 显性突变：aa→Aa当代表现隐性突变：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。
题型四 基因突变与生物性状关系
7．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表。下列叙述正确的是( )
