内容正文:
第七单元
生物的变异、育种和进化
第1讲 基因突变与基因重组
【高考要求】 1.基因重组及其意义。2.基因突变的特征和原因。
考点1 基因突变
1.变异类型
基因突变和染色体变异均属于进化理论中的突变。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和基因重组,只在减数分裂过程中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。
2.(1)基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
(2)概念、特点及意义
特别提醒 (1)基因突变不一定都产生等位基因,如病毒和原核细胞不存在等位基因,其基因突变产生的是新基因。
(2)基因突变不一定都能遗传给后代。
①基因突变如果发生在体细胞有丝分裂过程中,一般不遗传给后代,但有些植物可能通过无性生殖遗传给后代。
②如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子遗传给后代。
易错辨析
(1)噬菌体、新冠病毒、大肠杆菌及动物和植物都可以发生基因突变。 (√)
(2)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。 (×)
(3)基因突变产生的新基因不一定传递给后代。 (√)
(4)人工诱变可以提高突变频率并决定基因突变的方向。 (×)
(5)基因突变发生在生物个体发育的任何时期说明具有普遍性。 (×)
(6)在没有外界不良因素的影响下,生物不会发生基因突变。 (×)
(7)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。 (√)
1.(必修2 P82“批判性思维”改编)基因突变频率很低,而且大多数突变对生物体是有害的,但为何它仍可为生物进化提供原材料?
提示 对于生物个体而言,发生自然突变的频率很低。但是,一个物种往往是由许多个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的,其中有不少突变是有利突变,对生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。
2.拓维建模——不同的基因突变模式对蛋白质结构或性状的影响
考向一
生命观念——基因突变的原理及特点
1.(2023·长春质监)下列叙述不涉及基因突变的是 ( )
A.用X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株
B.DNA分子中碱基对的替换引起镰刀型细胞贫血症
C.编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基引起囊性纤维病
D.用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄
解析 用X射线、紫外线照射青霉菌可以提高基因突变的频率,以获得高产青霉素菌株,A项不符合题意;镰刀型细胞贫血症是由控制合成血红蛋白分子的DNA的一个碱基对发生替换,使血红蛋白分子的结构发生改变引起的,B项不符合题意;囊性纤维病是由编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基,使跨膜蛋白结构异常引起的,C项不符合题意;用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄与基因突变无关,D项符合题意。
答案 D
2.(2023·西安模拟)下列关于等位基因A和a发生突变的叙述,错误的是 ( )
A.一般情况下,等位基因A和a存在于同源染色体上
B.等位基因A和a的根本区别在于碱基对的数目不同
C.基因a中的碱基对A—T被碱基对G—C替换可导致基因突变
D.等位基因A和a的分离可能发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期
解析 等位基因是位于一对同源染色体相同位置、控制一对相对性状的基因,A项正确;等位基因的根本区别在于碱基序列不同,B项错误;基因a中的碱基对A—T被G—C替换导致的基因结构改变属于基因突变,C项正确;基因型为Aa的初级精(卵)母细胞若在减数第一次分裂过程中发生交叉互换,则在减数第一次分裂和减数第二次分裂后期均有等位基因A和a的分离,D项正确。
答案 B
3.某二倍体两性花植物的自交不亲和是由15个共显性的等位基因SX(S1、S2…S15)控制的。该植物能产生正常的雌、雄配子,但当花粉与母本有相同的SX基因时,就不能完成受精作用。下列叙述正确的是 ( )
A.该植物有15种基因型分别为S1S1、S2S2…S15S15的纯合个体
B.SX复等位基因说明突变具有普遍性和不定向性的特点
C.S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交,F1的基因型有2种
D.可以通过杂交育种的方法获得不同基因型的植株
解析 据题干信息当花粉与母本有相同的SX基因时,就不能完成受精作用,可知一般不存在SX基因纯合的个体,如S1S1、S2S2等,A项错误;SX复等位基因不能体现出基因突变的普遍性,B项错误;S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交,F1的基因型有3种,即S1S2、S2S4、S1S4,C项错误;通过杂交育种的方式可以获得不同基因型的植株,D项正确。
答案 D
考向二
科学探究——基因突变特点的实验设计
4.一种日本的小鼠纯合品系,具有特别不协调的步态,因此称为华尔兹表型,是常染色体隐性突变基因v1引起的,显性等位基因V则使小鼠的运动步