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必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物第1节基因突变和基因重组必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物1.基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变。()2.DNA中碱基对的增添、缺失、替换叫做基因突变。()一、基因突变的概念(判断正误)基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变。××基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。一、基因突变的概念基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物2．基因突变与生物性状的关系(1)当发生基因突变时，生物性状未必改变原因：①发生基因突变，引起mRNA上的密码子改变，但由于密码子具有简并性，若改变后的密码子与原密码子对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。②若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。(2)有些情况，基因突变会引起性状的改变原因：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质结构和功能改变，影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物3.亲代发生的基因突变对后代性状的影响①基因突变发生在配子中(减数分裂过程)，可以通过配子传递给后代，对于有性生殖的生物来说对后代影响大。②如果发生在体细胞中(有丝分裂过程)，一般不能遗传。所以体细胞突变，对后代影响小。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递给后代。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物无性繁殖是指不经生殖细胞结合的受精过程，由母体的一部分直接产生子代的繁殖方法。如：由一个生物体直接分裂成两个新个体，这两个新个体大小形状基本相同。例如：变形虫、草履虫、细菌等。植物体的营养器官（根、茎、叶）的一部分，从母体脱落后，能够发育成为一个新的个体。如：马铃薯的块茎。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物二、基因突变的原因和特点(逐一判断正误)1.易诱发基因突变的外界因素有物理因素、化学因素和生物因素。()2.若没有外界的影响，基因就不会发生突变。()即使没有外界因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。所以，基因突变有外界因素和内部因素两方面因素。环境中紫外线等各种辐射，亚硝酸、碱基类似物等的化学物质，某些病毒的遗传物质都可能使基因发生突变。人类也常常用物理和化学的方法诱导生物发生基因突变。√×必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物3.基因突变只发生在动植物，且只发生在核DNA。()4.无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。（）二、基因突变的原因和特点(逐一判断正误)×√可以发生在任何生物和生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子或同一DNA分子的不同部位。因为DNA碱基组成的改变是随机、不确定的，所以基因突变也可以产生一个以上的等位基因而形成复等位基因。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物5.在自然状态下，基因突变的频率是很低的。()6.基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。（）二、基因突变的原因和特点(逐一判断正误)×√虽然在自然状态下，突变频率是很低的，但是由于一个种群内有许多个体，就可能产生各种各样的随机突变，提供丰富的可遗传的变异。为生物进化提供了原始材料。基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物7．基因突变具有随机性，分裂旺盛的细胞和停止分裂的细胞基因突变频率相同。()二、基因突变的原因和特点(逐一判断正误)×分裂间期进行DNA复制时最容易基因突变，高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：生殖细胞体细胞；分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。结论：基因突变受外界环境和自身代谢的影响，具有普遍性、随机性、不定向性以及低频性等特点三、基因突变归纳必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物四、与基因突变有关的知识点强调(1)所有生物（包括原核生物和及病毒）均可发生基因突变。(2)基因突变不只发生在分裂间期。(3)基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、替换。(4)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。(5)基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。(6)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。(7)癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物例1.下图是玉米细胞内某基因控制合成的mRNA示意图。已知AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，该mRNA控制合成的多肽链为“…甲硫氨酸—亮氨酸—苯丙氨酸—丙氨酸—亮氨酸—亮氨酸—异亮氨酸—半胱氨酸…”。下列分析正确的是（）A．图中字母“A”代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸B．合成上述多肽链时，转运亮氨酸的tRNA至少有3种C．转录该mRNA时一个碱基(箭头处)缺失，缺失后的mRNA翻译出的第5个氨基酸是半胱氨酸D．若该基因中编码半胱氨酸的ACG突变成ACT，翻译就此终止，说明ACT也是终止密码必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物二、基因重组下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，其中均发生了基因重组。1．发生时间(写出相应的细胞所处的时期)[a]：_____________；[b]：____________________。四分体时期减数第一次分裂后期非姐妹染色单体非等位基因生物多样性生物进化2．类型[a]：同源染色体上________________之间交叉互换；[b]：非同源染色体上的_____________之间的自由组合。3．结果基因重组没有产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新的_________。4.意义(1)是形成______________的重要原因。(2)是生物变异的来源之一，有利于_____________。二、基因重组基因型必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物？自然状况下，原核生物中会不会发生基因重组。如：人为的将人的胰岛素基因导入到细菌体内，使得该细菌能够大量生产胰岛素，这样就人为的使原核生物发生了基因重组。不会，因为它们不能有性生殖。但是可以通过基因工程人为的让原核生物发生基因重组。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物特别提醒与基因重组有关的提示。(1)通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程属于分子水平的基因重组；(2)减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体上非等位基因的自由组合而导致的基因重组，属于染色体水平的基因重组；(3)核移植技术，植物体细胞杂交技术下的基因重组，属于细胞水平的基因重组。必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物基因重组的类型必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物例2.下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是()A．图甲细胞表明该动物发生了基因重组B．图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变C．图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D．图丙细胞表示发生自由组合必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物√××√√思考辨析1．(2011·上海卷，8A)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。()2．基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中。()3．基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因突变。()4．病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变。()5．基因突变产生的新基因不一定传递给后代。()必修二2016年新课标高考·大一轮复习讲义人教生物6．基因突变具有随机性，分裂旺盛的细胞和停止分裂的细胞基因突变频率相同。()7．一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组。()8．减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。()×√×思考辨析基因突变与基因重组的比较：1．(2015·郑州一模)下列都属于基因重组的选项是()①同源染色体的非姐妹染色单体交换片段②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③DNA碱基对的增添、缺失④非同源染色体上非等位基因自由组合⑤大肠杆菌细胞中导入了外源基因A．①③⑤B．①②④C．①④⑤D．②④⑤2.(2015烟台模拟)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。表1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（）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【解析】状况①中活性不变，酶Y与酶X的氨基酸数目没有变化，最可能的原因是氨基酸序列发生变化，不影响活性，故A错误；状况②酶的活性减少了一半，氨基酸数目没变，故肽键数可能没变，只是氨基酸序列变化，故B错误；状况③酶的活性降低，氨基酸数目减少，可能是基因突变导致了终止密码位置变化引起的，故C正确；状况④酶的活性增加，氨基酸数目增加，但不会造成tRNA种类的增加（61种），故D错误。5.下图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞，下列有关叙述正确的是()A．该细胞存在于动物的精巢中B．该细胞在图示分裂过程中染色体数目最多时为8条C．在分裂的间期发生过基因突变D．分裂产生的成熟生殖细胞的基因型有两种课时作业3．(2015·潜江模拟)正常人甲无致病基因，乙、丙、丁三人均表现正常。这四个人的7号和12号染色体上的相关基因对应的碱基排列顺序如表所示。以下有关分析不正确的是()A.乙、丙、丁三人表现正常的原因一定是致病基因为隐性突变所致B．若表中碱基所在的链为非模板链，则基因突变前后控制合成的蛋白质中氨基酸的数量不变C．若乙、丙、丁体内变化的基因均为致病基因，且乙为女性，丙、丁为男性，则乙不宜与丁婚配D．7号、12号染色体上基因碱基排列顺序变化的根本原因是基因突变【解析】该变异是基因中碱基序列发生改变而引起的基因突变。乙、丙、丁三人表现正常的原因可能是发生了隐性突变，也可能是基因突变未改变其控制的蛋白质的结构；若变化的基因为致病基因，则乙、丁具有相同的致病基因，后代易出现隐性基因纯合现象。答案：A3．(2014·浙江卷，6)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是()A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链