
考點一 基因突變與細胞癌變1.可遺傳變異和不可遺傳變異
(1)實例:鐮狀細胞貧血(鐮刀型細胞貧血癥)。
①癥狀:紅細胞呈鐮刀狀,容易破裂,使人患溶血性
ⅰ.直接原因:血紅蛋白分子的肽鏈上發(fā)生了_______
堿基的替換、增添或缺失
ⅱ.根本原因:編碼血紅蛋白的基因上_________發(fā)生
替換,即 A—T 替換為 T—A。
(2)概念:DNA 分子中發(fā)生_______________________,而引起的____________________的改變。(3)時間:主要發(fā)生于______________________。
①產(chǎn)生____________。
②如果發(fā)生在____________中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞
③如果發(fā)生在____________中,一般不遺傳,但有些植物的體細胞發(fā)生的基因突變可能通過無性生殖傳遞給后代。
(5)基因突變的原因、特點和意義。
3.基因突變對蛋白質(zhì)與性狀的影響(1)基因突變對蛋白質(zhì)的影響。
(2)基因突變不一定導致生物性狀改變的原因。
①基因突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序
②基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一
種氨基酸(密碼子的簡并性)。
③基因突變?nèi)魹殡[性突變,如 AA→Aa,不會導致性
(1)原癌基因和抑癌基因。
①人和動物細胞中的 DNA 上本來就存在與癌變相關(guān)
的基因:______________________。
②一般來說,原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞__________________所必需的,這類基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質(zhì)活性______,就可能引起細胞癌變。
③抑癌基因表達的蛋白質(zhì)能_____________________,或者__________________,這類基因一旦突變而導致相應蛋白質(zhì)活性____________________,也可能引起細胞癌變。
①能夠__________;②__________發(fā)生顯著變化,細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)_______;③細胞之間的黏著性顯著降低;④容易在體內(nèi)____________等等。
1.基因重組:是生物體進行__________的過程中,控
制不同性狀的基因的重新組合。
2.實質(zhì):__________________的重新組合。
(1)自由組合型:減數(shù)分裂Ⅰ的后期,隨著同源染色體的分離,位于_______________的___________隨非同源染
色體的___________而發(fā)生重組(如下圖)。
(2)染色體互換型:減數(shù)分裂Ⅰ的________時期,____________的非姐妹染色單體之間互換導致染色單體上的基
(3)基因工程重組型:目的基因經(jīng)________導入受體細
胞,導致受體細胞中基因發(fā)生重組(如下圖)。
(4)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗:R 型細菌轉(zhuǎn)化為 S 型細菌。
4.結(jié)果:產(chǎn)生____________,導致__________出現(xiàn)。5.意義(1)基因重組是形成______________的重要原因。(2)基因重組是生物變異的來源之一,對生物的進化具有重要意義。
【基礎(chǔ)測評】1.易錯診斷
(1)高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細胞中。(
(2)基因重組只是基因間的重新組合,不會導致生物性
(3)基因突變使 DNA 序列發(fā)生改變,都能引起生物性
(4)基因重組是“原有基因間的重新組合”產(chǎn)生“新
的基因型”,其產(chǎn)生的性狀是“新性狀”。(
(5)轉(zhuǎn)基因技術(shù)和肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理均為基
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.如圖為小鼠結(jié)腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)和部分染色
體上基因的變化。以下表述錯誤的是(
A.結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果B.圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因
C.小鼠細胞的染色體上本來就存在著與癌變有關(guān)的
D.與正常細胞相比,癌細胞的表面發(fā)生了變化答案:B
3.某種動物(ZW 型)Z 染色體上的某個基因突變后的表達產(chǎn)物會導致胚胎發(fā)育停滯而死亡,W 染色體上無該基因
或其等位基因。下列關(guān)于該種突變的敘述,錯誤的是(
A.若該突變?yōu)轱@性突變,則雌性個體產(chǎn)生的卵細胞不攜帶突變基因B.若該突變?yōu)轱@性突變,則該動物種群中雄性個體均為隱性純合子C.若該突變?yōu)殡[性突變,則該動物種群中雌、雄個體的數(shù)量不相等D.若該突變?yōu)殡[性突變,則雌、雄個體雜交,子代致死的均為雄性個體答案:D
4.下列關(guān)于高等動、植物體內(nèi)基因重組的敘述中,錯
A.基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中B.同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組造成的C.基因型 Aa 的個體自交,因為基因重組而出現(xiàn) AA、Aa、aa 的后代D.同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的染色體互換屬于基因重組答案:C
5.圖為基因型為 AaBb 的某雄性動物細胞進行分裂的
某一時期圖。下列有關(guān)敘述正確的是(
A.該時期發(fā)生在體細胞增殖過程中B.該分裂過程中一定發(fā)生過基因突變C.該分裂過程中一個精原細胞可能產(chǎn)生三種或四種精子D.該分裂過程中沒有基因重組答案:C
考向 1 基因突變的概念、結(jié)果及特點[典例 1](2021 年浙江高考) α-珠蛋白與α-珠蛋白突變體分別由 141 個和 146 個氨基酸組成,其中第 1~138 個氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。該變異是由基因上編碼第139 個氨基酸的一個堿基對缺失引起的。該實例不能說明
)A.該變異屬于基因突變B.基因能指導蛋白質(zhì)的合成C.DNA 片段的缺失導致變異D.該變異導致終止密碼子后移
解析:該變異是由基因上編碼第 139 個氨基酸的一個堿基對缺失引起的,故屬于基因突變,A 不符合題意?;蚪Y(jié)構(gòu)的改變導致了相應蛋白質(zhì)的改變,說明基因能指導蛋白質(zhì)的合成,B 不符合題意。分析題意可知,該變異發(fā)生了一個堿基對的缺失,而非 DNA 片段的缺失,C 符合題意。α-珠蛋白與α-珠蛋白突變體分別由 141 個和 146 個氨基酸組成,說明變異后形成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目增多,可推測該變異導致終止密碼子后移,D 不符合題意。
【考向集訓】1.(2021 年遼寧適應性測試)吖啶橙是一種誘變劑,能夠使 DNA 分子的某一位置上增加或減少一對或幾對堿基。
若使用吖啶橙誘變基因,不可能產(chǎn)生的結(jié)果是(
A.突變基因表達的肽鏈延長B.突變基因表達的肽鏈縮短C.突變基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 mRNA 堿基序列發(fā)生改變D.突變基因所在染色體上增加或減少了一個染色體片段
解析:基因突變時,堿基對的增添、缺失和替換都有可能導致終止密碼子提前或者滯后出現(xiàn),從而導致肽鏈縮短或延長,A、B 正確。轉(zhuǎn)錄是指以 DNA 的一條鏈為模板合成 RNA 的過程,突變基因堿基序列的改變會導致mRNA堿基序列發(fā)生改變,C 正確?;蛲蛔儠a(chǎn)生新基因,但不會改變?nèi)旧w上基因的位置和數(shù)量,染色體上不會增加或減少染色體片段,D 錯誤。
考向 2 基因突變對性狀的影響及應用[典例 2](2021 年湖南高考)血漿中膽固醇與載脂蛋白apB-100 結(jié)合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL 通過與細胞表面受體結(jié)合,將膽固醇運輸?shù)郊毎麅?nèi),從而降低血漿中膽固醇含量。PCSK9 基因可以發(fā)生多種類型的突變,當突變使 PCSK9 蛋白活性增強時,會增加 LDL 受體在溶酶體中的降解,導致細胞表面 LDL 受體減少。下列敘述錯誤的
A.引起 LDL 受體缺失的基因突變會導致血漿中膽固
B.PCSK9 基因的有些突變可能不影響血漿中 LDL 的
C.引起 PCSK9 蛋白活性降低的基因突變會導致血漿
D.編碼 apB-100 的基因失活會導致血漿中膽固醇含
解析:LDL 受體缺失,則 LDL 不能將膽固醇運進細胞,導致血漿中的膽固醇含量升高,A 正確。由于密碼子的簡并性,PCSK9 基因的某些突變不一定會導致 PCSK9蛋白活性發(fā)生改變,則不影響血漿中 LDL 的正常水平,B正確。引起 PCSK9 蛋白活性增強的基因突變會導致細胞表面 LDL 受體數(shù)量減少,使血漿中膽固醇的含量增加,C 錯誤。編碼 apB-100 的基因失活,則 apB-100 蛋白減少,與血漿中膽固醇結(jié)合形成 LDL 減少,進而被運進細胞的膽固醇減少,使血漿中的膽固醇含量升高,D 正確。
【考向集訓】2.研究發(fā)現(xiàn)果蠅有一種儲存及利用能量的基因(Indy 基因),該基因變異后,可以對果蠅細胞級別的能量吸收進行限制,即讓果蠅的細胞節(jié)食,進而使果蠅的壽命明顯延長。而人類有著和果蠅類似的 DNA 序列。下列關(guān)于上述研究
成果的敘述,正確的是(
A.Indy 基因變異后,果蠅體內(nèi)細胞將不再衰老B.對 Indy 基因進行誘變,一定可以使果蠅壽命明顯延長C.Indy 基因的正常表達能限制果蠅細胞級別的能量吸收D.人類有可能研制出一種既能延長壽命又能控制體重的藥物
解析:依據(jù)題干信息可知,該基因突變后,使細胞節(jié)食,進而延長果蠅壽命,但細胞仍會衰老,A 錯誤。因基因突變具有不定向性,故對Indy 基因進行誘導不一定形成使果蠅壽命延長的基因,B 錯誤。該基因未變異前即正常表達時會使細胞正常儲存和利用能量,基因變異后才會導致細胞節(jié)食,C 錯誤。依據(jù)該基因變異后延長壽命的原理,人類可研制出延長壽命和控制體重的藥物,D 正確。
3.果蠅是遺傳學中良好的實驗材料,科研人員從野生型紅眼果蠅中第一次發(fā)現(xiàn)一種紫眼突變體(雌雄均有),為研究其遺傳機制,做了一系列的實驗。請回答下列相關(guān)問題。
(1)讓野生型紅眼果蠅與紫眼突變體雜交,正反交所得的 F1 雌雄表現(xiàn)一致,這說明控制紫眼的基因位于________染色體上;另外發(fā)現(xiàn) F1 中只有紅眼,則說明紫眼為______(填“顯性”或“隱性”)突變;若讓 F1 的雌雄個體自由交
配,F(xiàn)2 的表型及比例為____________,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是______________________________________________________________________。
(2)科研人員進一步研究發(fā)現(xiàn)該基因位于Ⅲ號染色體上,而已知位于Ⅲ號染色體上的 Henna 基因的隱性突變也會導致紫眼。請設(shè)計實驗來判斷這兩種突變是否均是由Ⅲ號染色體上的 Henna 基因突變引起的,實驗思路:_______________________________________________________。
①若________________,則說明二者都是 Henna 基因
②若________________,則說明兩種突變?yōu)棰筇柸旧?br/>體上不同基因發(fā)生的突變。
(3)若兩種突變均是由 Henna 基因突變引起的,則進一步測序發(fā)現(xiàn),這兩種突變基因的堿基序列不完全相同,體現(xiàn)了基因突變具有________性。
解析:(1)在解決遺傳問題時,常通過對正反交實驗結(jié)果的分析確定基因是位于常染色體上還是性染色體上。根據(jù)題干信息“讓野生型紅眼果蠅與紫眼突變體雜交,正反交所得的 F1 雌雄表現(xiàn)一致”知,正反交結(jié)果表現(xiàn)出與性別無關(guān)的特點,故可確定控制紫眼的基因位于常染色體上。由于雙親眼色為紅眼與紫眼,而 F1 全為紅眼,據(jù)此可判斷紅眼為顯性性狀,紫眼為隱性性狀。再結(jié)合題干信息“科研人員從野生型紅眼果蠅中第一次發(fā)現(xiàn)一種紫眼突變體”,說明原野生型紅眼果蠅為純合子,再根據(jù)紫眼為隱性突變且表現(xiàn)出突變性狀,說明紫眼果蠅為隱性純合子,故 F1 均
為雜合子。F1 的雌雄個體自由交配,根據(jù)基因分離定律可知,F(xiàn)2 的表型及比例應為紅眼∶紫眼=3∶1。從基因分離定律的實質(zhì)分析,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是控制眼色的等位基因隨同源染色體的分開而分離。(2) 若二者均為Henna 基因發(fā)生隱性突變引起的,設(shè) Henna 基因用H 表示,兩種隱性突變基因分別用 h1、h2 表示,則純合紫眼的基因型為h1h1、h2h2,兩種紫眼果蠅雜交,子代的基因型為 h1h2,表現(xiàn)為紫眼。如果兩種突變是Ⅲ號染色體上的不同基因突變導致的,設(shè)原來的紅眼基因用 A 表示,突變后的紫眼基因用 a 表示,Henna 基因用 B 表示,突變后的紫眼基因用
b 表示。則 Henna 基因沒有發(fā)生突變的紫眼果蠅的基因型為 aaBB ,Henna 基因發(fā)生突變的紫眼果蠅的基因型為AAbb。兩種紫眼果蠅雜交,子代基因型為 AaBb,表現(xiàn)為紅眼。由此可見,通過兩種紫眼果蠅雜交,判斷子代果蠅眼色即可將突變基因區(qū)分開。答案:(1)常 隱性 紅眼∶紫眼=3∶1 控制眼色的等位基因隨同源染色體的分開而分離(2)兩種隱性突變純合子進行雜交,統(tǒng)計后代表型及比
①均為紫眼 ②均為紅眼 (3)不定向
考向 3 細胞癌變[典例 3](2018 年全國卷Ⅱ)在致癌因子的作用下,正常動物細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎?。有關(guān)癌細胞特點的敘述,錯誤
A.細胞中可能發(fā)生單一基因突變,細胞間黏著性增加B.細胞中可能發(fā)生多個基因突變,細胞的形態(tài)發(fā)生變化C.細胞中的染色體可能受到損傷,細胞的增殖失去控制D.細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細胞表面的糖蛋白減少
解析:根據(jù)大量的病例分析,癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,至少在一個細胞中發(fā)生 5~6 個基因突變,才能賦予癌細胞所有的特征,這是一種累積效應;癌細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細胞表面的糖蛋白等物質(zhì)減少使得癌細胞之間的黏著性顯著降低,A 錯誤、D 正確。癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,細胞中可能發(fā)生多個基因突變,B 正確。癌細胞中的染色體可能受到損傷,癌細胞具有無限增殖能力,C 正確。
【考向集訓】4.人體受到一定強度的核輻射后,體內(nèi)細胞可能發(fā)生
A.細胞中的 RNA 發(fā)生損傷,導致基因突變B.細胞正常的代謝受損或中斷,導致細胞凋亡C.細胞中產(chǎn)生原癌基因和抑癌基因,導致細胞癌變D.細胞中染色體上的某些基因丟失,導致染色體變異
解析:基因是具有遺傳效應的 DNA 片段,細胞中的RNA 發(fā)生損傷,不會導致基因突變,A 錯誤。細胞正常的代謝受損或中斷,導致細胞壞死,B 錯誤。正常細胞中都有原癌基因和抑癌基因,原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變導致細胞癌變,C 錯誤。細胞中染色體上的某些基因丟失,導致染色體變異,D 正確。
考向 4 基因重組與減數(shù)分裂的綜合辨析[典例 4](2021 年河北高考)圖中①、②和③為三個精原細胞,①和②發(fā)生了染色體變異,③為正常細胞。②減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離,另一條隨機
移向一極。不考慮其他變異,下列敘述錯誤的是(
A.①減數(shù)分裂Ⅰ前期兩對同源染色體聯(lián)會B.②經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常
C.③減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合,最終產(chǎn)
D.①和②的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中
解析:①細胞中有四條染色體,為兩對同源染色體,在減數(shù)分裂Ⅰ前期兩對同源染色體聯(lián)會,A 正確。②細胞減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離,另一條
隨機移向一極 , 最終產(chǎn)生的配子為 1/12AR 、 1/12Ar 、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR,其中正常配子為 1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR,剛好占一半,B 正確。 ③細胞減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合,最終產(chǎn)生 4 個配子,2 種基因型,為 AR、AR、ar、ar 或Ar、Ar、aR、aR,C 錯誤。①發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,②發(fā)生了染色體數(shù)目變異,理論上通過觀察染色體的結(jié)構(gòu)和細胞中的染色體數(shù)目就可以觀察到,D 正確。
【考向集訓】5.(2018 年黑龍江哈爾濱模擬)以下各項屬于基因重組
A.基因型為 Aa 的個體自交,后代發(fā)生性狀分離B.雌、雄配子隨機結(jié)合,產(chǎn)生不同類型的子代個體C.YyRr 個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型D.同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異
解析:基因型為 Aa 的個體為雜合體,雜合體不能穩(wěn)定遺傳,其自交后代會發(fā)生性狀分離,這是由于基因分離,因此不屬于基因重組,A 錯誤?;蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,不發(fā)生在受精過程中,B 錯誤。YyRr 個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型,這是由于非同源染色體上的非等位基因自由組合,屬于基因重組,C 正確。同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異的原因是突變或環(huán)境因素,D 錯誤。
考向 5 辨析基因重組及基因突變[典例 5](2021 年哈工大附中調(diào)研)基因型為 AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體生物有以下幾種細胞分裂圖像,
A.甲圖中基因 a 最可能來源于染色體的互換B.乙圖中基因 a 不可能來源于基因突變
C.丙產(chǎn)生的子細胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D.丁圖中基因 a 的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)
解析:甲圖是有絲分裂后期圖像,圖像中基因 a 出現(xiàn)的原因是基因突變,A 錯誤。乙圖是減數(shù)分裂Ⅱ圖像,圖像中基因 a 出現(xiàn)的原因可能是染色體互換,也可能是基因突變,B 錯誤。丙細胞產(chǎn)生的 2 個子細胞中,一個多一條
染色體,一個少一條染色體,屬于染色體數(shù)目變異,但是a 出現(xiàn)的原因可能是染色體互換,也可能是基因突變,C錯誤。丁圖是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像,圖像中基因 a 出現(xiàn)的原因可能是染色體互換,也可能是基因突變,基因突變的頻率是很低的,最可能的原因是減數(shù)分裂Ⅰ前期的四分體時期發(fā)生了染色體互換,染色體互換會導致基因重組,因此基因 a 的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān),D 正確。
【考向集訓】6.(2021 年豫南九校聯(lián)考)某動物的初級卵母細胞中,由一個著絲粒相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相
同,其原因一定不是(A.發(fā)生基因突變B.發(fā)生過染色體互換C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.發(fā)生了自由組合
解析:兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不完全相同的原因有三種可能:間期發(fā)生了基因突變、四分體時期發(fā)生過染色體互換或結(jié)構(gòu)變異。自由組合只發(fā)生在非同源染色體間。
7.(2020 年全國卷Ⅰ)遺傳學理論可用于指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
實踐。請回答下列問題:
(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下,產(chǎn)生基因組合的途徑有兩條,分別是_____________________________________________________________________________________________。
(2)在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳,原因是____________________,若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳,需要采取的措施是____________________________________________________________。
解析:(1)染色體互換型基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會過程中,在該過程中非姐妹染色單體之間進行互換;自由組合型基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期,伴隨著非同源染色體的自由組合,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。(2)誘變育種過程中,突變體一般為雜合子,即控制新性狀的基因型是雜合的,不能穩(wěn)定遺傳;對于雜合子,可以采用連續(xù)自交和不斷選擇的方法,獲得純合子,即通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代。
這是一份2024版高考生物一輪總復習第7單元生物的變異育種與進化第20課基因突變和基因重組課件,共60頁。
這是一份新高考適用2024版高考生物一輪總復習必修2遺傳與進化第7單元生物的變異育種與進化第1講基因突變和基因重組課件,共60頁。PPT課件主要包含了考點一,考點二,考點一基因突變,GAG,GUG,谷氨酸,纈氨酸,氨基酸,堿基序列,基因堿基序列等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高考生物一輪復習課件+講義 第7單元 第20講 基因突變和基因重組,文件包含高考生物一輪復習第7單元第20講基因突變和基因重組pptx、高考生物一輪復習第7單元第20講基因突變和基因重組docx等2份課件配套教學資源,其中PPT共60頁, 歡迎下載使用。
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