高考生物一輪復習 基因突變和基因重組 新人教版必修

高考生物一輪復習基因突變和基因重組課件新人教版必修第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第5章基因突變及其他變異第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[觀考情考綱考頻]

1.基因重組及其意義(Ⅱ)[3年3考]

2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)[3年8考]第1講基因突變和基因重組第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六一、基因突變1．基因突變實例：鐮刀型細胞貧血癥第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．概念：由于DNA分子中發(fā)生

的增添、缺失和替換，而引起的基因結構的改變。3．基因突變的原因、特點、時間和意義堿基對第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、基因重組1．概念：生物體進行

的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2．基因重組的類型(1)自由組合型：非同源染色體的非等位基因的

(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期)。(2)交叉互換型：減數(shù)分裂中同源染色體上

的交叉互換(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期)。(3)基因工程：轉(zhuǎn)基因技術(人為條件下進行的)，將外源基因?qū)胧荏w細胞，導致受體細胞中基因重組。有性生殖自由組合非姐妹染色單體第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六3．結果：產(chǎn)生

，導致

出現(xiàn)。4．特點：兩個體

越高，遺傳物質(zhì)差別越大，后代重組類型越多，變異越大；最廣泛的應用是

。5．途徑：基因重組是通過

實現(xiàn)的。7．基因重組的范圍：自然條件下，能發(fā)生基因重組的生物類型是進行

生物，細菌等原核生物和進行無性繁殖的真核生物都不能發(fā)生基因重組。8．基因重組與基因突變的區(qū)別：基因重組不同于基因突變，基因重組是基因的重新組合，產(chǎn)生了新的

，基因突變是基因結構的改變，產(chǎn)生了新的

，產(chǎn)生出新的遺傳物質(zhì)。新的基因型重組性狀雜合程度雜交育種有性生殖生物變異

多樣性

生物進化

有性生殖的真核基因型基因第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六1．判斷下列有關基因敘述的正誤。(1)基因突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的(2013年高考海南卷)()(2)A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因()(3)觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置()(4)人類鐮刀型細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是基因突變()(5)DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導致基因突變()(6)積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代()√√×√√×第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．判斷下列有關基因重組敘述的正誤。(1)減數(shù)第二次分裂時，非姐妹染色單體之間自由組合(2012年高考江蘇卷)()(2)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可以發(fā)生非同源染色體之間自由組合，導致基因重組()(3)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體存在基因重組()(4)減數(shù)分裂四分體時期，姐妹染色單體的局部交換可導致基因重組()(5)同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換可引起基因重組()××××√第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六1．基因突變的產(chǎn)生及結果生物變異的根本來源——基因突變第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(1)基因突變產(chǎn)生原因分析①基因突變是指基因片段上堿基對發(fā)生增添、缺失或替換而導致基因結構發(fā)生變化的遺傳學現(xiàn)象?；蛲蛔兪沁z傳物質(zhì)在__________上的改變。堿基對數(shù)目、種類改變非常小，若數(shù)目改變幅度過大，超過一個基因的范圍則為染色體變異。②基因片段上堿基對單個的添、減會出現(xiàn)移碼現(xiàn)象，會導致生物性狀的

；若堿基對是以3的倍數(shù)添、減，則不會出現(xiàn)移碼現(xiàn)象，只是局部堿基序列改變，合成的蛋白質(zhì)上氨基酸的種類、排列順序的__________。③DNA復制過程中，堿基互補配對發(fā)生偏差或小幅度跳躍、重復復制都會導致

。DNA復制時最容易發(fā)生差錯導致突變，這也是細胞分裂間期最易發(fā)生基因突變的原因，是誘變育種的重要理論基礎。分子水平改變變化較小基因突變第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(2)基因突變的結果①基因突變產(chǎn)生了該基因的

，即新基因，改變了基因的表現(xiàn)形式，如由A→a或a→A，而A、a的本質(zhì)區(qū)別是其基因內(nèi)部分子結構發(fā)生了改變，即基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生了改變，但并未改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，因而基因突變引起基因“質(zhì)”的改變，未引起“量”的改變。②通過基因突變會產(chǎn)生新的

和

?；蛑亟M只能產(chǎn)生新的

而不能產(chǎn)生新的基因，要增加基因重組的內(nèi)涵只有通過基因突變，所以

是生物變異的根本來源。等位基因基因基因型基因型基因突變第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．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)的影響第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(2)基因突變對性狀的影響：突變間接引起密碼子改變，決定氨基酸

，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能可能改變，影響生物性狀。(3)基因片段上堿基對的種類發(fā)生改變不一定會導致生物性狀的改變，原因可能有三個：①突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應的DNA片段。②基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種

。③基因突變?nèi)魹?/p>

，如AA→Aa，也不會導致性狀的改變?？赡芨淖儼被犭[性突變第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(4)基因突變對后代性狀的影響①基因突變?nèi)舭l(fā)生在

有絲分裂過程中，突變可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代。②基因突變?nèi)舭l(fā)生在

形成的減數(shù)分裂過程中，突變可能通過有性生殖傳給后代。③生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高，這是因為生殖細胞在減數(shù)分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。體細胞精子或卵細胞第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[易錯易混]

(1)基因突變常發(fā)生在間期，也能發(fā)生在其他各時期，只是突變率更低。(2)在個體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生得越早，影響范圍越大。(3)基因突變中，只要是基因分子結構內(nèi)的變化，1個堿基對的改變叫基因突變，1000個堿基對的改變也叫基因突變。(4)RNA病毒中，基因突變指RNA中堿基的改變、增添和缺失，其突變率遠大于DNA的突變率。第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六1．一種α鏈異常的血紅蛋白叫作(Hbwa)，其137位以后的氨基酸序列及對應的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下：第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六下列相關敘述中正確的是(

)A．異常血紅蛋白異常的根本原因是血紅蛋白發(fā)生了突變B．控制α鏈異常的血紅蛋白(Hbwa)的基因中一個堿基對發(fā)生了替換C．控制α鏈異常的血紅蛋白(Hbwa)的基因增添了一個堿基對D．控制α鏈異常的血紅蛋白(Hbwa)的基因缺失了一個堿基對解析：從題圖中的氨基酸種類變化可以看出，該基因發(fā)生了基因突變，基因突變的類型不是替換，因為有多個氨基酸種類發(fā)生了變化，再結合堿基序列進行分析可以看出，139號氨基酸對應的密碼子AAA中的第三個A缺失。答案：D第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六1．基因重組的類型與發(fā)生機制基因重組與基因突變的比較第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2.基因突變與基因重組的區(qū)別和聯(lián)系第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六3．注意基因突變和基因重組的意義第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．下列關于基因重組的敘述錯誤的是(

)A．基因重組通常發(fā)生在有性生殖過程中B．基因重組產(chǎn)生的變異能為生物進化提供原材料C．同源染色體上的等位基因可以發(fā)生重組D．非同源染色體上的非等位基因不可以發(fā)生重組解析：同源染色體上的等位基因可以通過交叉互換發(fā)生重組，非同源染色體上的非等位基因通過非同源染色體自由組合發(fā)生重組，D錯誤。答案：D第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六實驗十八實驗法判定變異類型1．可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷方法2．染色體變異與基因突變的判斷方法第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六3．基因突變和基因重組的判斷方法第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六3．在一群體型一直較正常的牛群中出現(xiàn)了一頭矮生雄牛，某研究小組在討論該矮生雄牛形成原因時，有三種不同的觀點：觀點一：種群中某一個體產(chǎn)生了隱性突變，該突變基因隨著個體間的交配，在群體中得以擴散；矮生基因攜帶者交配后發(fā)生性狀分離產(chǎn)生該矮生雄牛。觀點二：由非遺傳因素(如飼養(yǎng)條件)引起的。觀點三：______________________________________________。請你設計一個雜交實驗，根據(jù)子一代雜交結果得出相應的結論。(說明：若是遺傳因素，則這一相對性狀由常染色體上的一對等位基因控制)第三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(1)雜交實驗方案：_____________________________________，在正常的飼養(yǎng)條件下，觀察子代的表現(xiàn)型。(2)雜交結果及結論：①若子代出現(xiàn)________________情況，則觀點一正確。②若子代出現(xiàn)________________情況，則觀點二正確。③若子代出現(xiàn)________________情況，則觀點三正確。第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六解析：該矮生雄牛產(chǎn)生的原因可能是非遺傳因素引起的，也可能是顯性突變或隱性突變引起的。即可能矮生牛是aa，正常牛是AA或Aa(少數(shù))；或可能矮生牛是Aa，正常牛是aa；或可能矮生牛和正常牛都是AA或aa。如果讓該矮生雄牛與一頭正常雌牛交配，由于后代個體少，不能區(qū)別不同的情況，因此考慮讓該矮生雄牛與多頭正常雌牛交配?？赡艹霈F(xiàn)的結果，可從三個觀點逆推。答案：觀點三：是顯性突變的結果(1)讓該矮生雄牛與該群體中的多頭正常雌牛交配(2)①正常牛與矮生牛，且數(shù)量上正常牛明顯多于矮生牛②全為正常牛③正常牛與矮生牛，且數(shù)量上無顯著差異

第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[例1]如圖是某二倍體動物細胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷(

)A．此細胞含有4個染色體組，8個DNA分子B．此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDdC．此細胞發(fā)生的一定是顯性突變D．此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組基因突變的分析第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[解析]

圖示細胞有2個染色體組，8個DNA分子；細胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。[答案]

D第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[例2]下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是(

)①我國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻②我國科學家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉③我國科學家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒④我國科學家通過體細胞克隆技術培養(yǎng)出克隆牛A．①④ B．①②C．①③ D．②④基因重組第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[解析]

題目給出的選項中：①袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻，其原理是基因重組。②將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉，屬于通過基因工程進行的基因重組，該方法將目的基因移植到某種生物體內(nèi)，整合到該生物的DNA分子中，并使目的基因得以表達，其最大優(yōu)點就是克服了遠緣雜交帶來的不育。③是利用宇宙射線，誘發(fā)種子發(fā)生基因突變，從而培育出太空椒。④克隆牛屬于動物體細胞無性生殖，不產(chǎn)生基因間的重新組合。[答案]

B第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[例3]

(2015年荊州質(zhì)檢)回答下列關于生物變異的問題：(1)2013年8月18日，中國“神舟”十號飛船搭載的“大紅袍1號”和“正山小種1號”等茶種順利移交給武夷山茶葉育種基地的科研人員，進入了基地的培育與篩種階段。這是利用太空條件使相關茶種發(fā)生了________(填變異類型)，進而選育出品優(yōu)或量高的新品種。但實際培育過程中，會出現(xiàn)處理過的種子有的出苗后不久就死亡，絕大多數(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)下降等情況，這說明了________________________。在其中也發(fā)現(xiàn)了極少數(shù)的個體品質(zhì)好、產(chǎn)量高，這說明了變異是________。基因突變與可遺傳變異第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(2)下圖甲表示鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理，該病發(fā)病的根本原因是__________________________________________________________________________________________________________，轉(zhuǎn)運纈氨酸的tRNA一端裸露的三個堿基應該是________。第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(3)某動物的基因型為AABb，該動物體的一個體細胞有絲分裂過程中一條染色體上的基因如圖乙，則兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因是________________________________________________________________________________________________________。(4)圖丙表示兩種類型的變異。其中屬于基因重組的是________(填序號)，屬于染色體結構變異的是________(填序號)，從發(fā)生的染色體種類來看，兩種變異的主要區(qū)別是_________________________________________________________________________________。第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六[解析]

(1)太空育種是利用太空條件使種子發(fā)生基因突變，再進行有目的的篩選；基因突變具有不定向性和多害少利性。(2)鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是DNA在復制時，其中的一個堿基對被另一個堿基對所替換。題圖中異常的轉(zhuǎn)錄模板鏈上的三個堿基是CAT，所以轉(zhuǎn)錄后對應的密碼子是GUA，則反密碼子是CAU。(3)體細胞在進行有絲分裂時不能進行聯(lián)會，所以不能發(fā)生同源染色體間的交叉互換，因此，該細胞中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因只能是基因突變。(4)從題圖丙中可以看出，①屬于同源染色體間的交叉互換，所以屬于基因重組；②屬于非同源染色體間的互換，所以屬于染色體結構變異。[答案]

(1)基因突變基因突變對大多數(shù)個體來說是有害的不定向的(2)DNA復制時，其中的一個堿基對(T－A)被另一個堿基對(A－T)所替代CAU

(3)發(fā)生了基因突變(4)①②①發(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間

第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六微講座二十基因突變與基因重組的易錯點1．與生物變異有關的易錯點(1)顯微鏡下能夠觀察到的可遺傳變異只有染色體變異。(2)基因重組指兩對或兩對以上等位基因表現(xiàn)為自由組合(減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因之間)或連鎖互換(減數(shù)第一次分裂前期同源染色體上非姐妹染色單體上基因之間)，轉(zhuǎn)基因技術亦屬于基因重組。(3)基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置，只是DNA分子上某一個基因內(nèi)部堿基對排列順序的變化，只改變基因的結構組成，能產(chǎn)生新的基因，但生物的性狀不一定改變。第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(4)基因突變分為體細胞突變和生殖細胞突變，體細胞突變一般不遺傳給后代，生殖細胞突變?nèi)魶]有受精發(fā)育成個體，也不會遺傳給后代?；蛲蛔冇挚煞譃轱@性突變和隱性突變，如果是隱性突變，后代是雜合子，性狀不會改變；如果突變的是基因的內(nèi)含子，后代獲得突變基因后性狀也不會改變。誘發(fā)基因突變的因素有物理、化學和病毒等，但沒有這些因素，也可能由于DNA復制差錯而發(fā)生突變。(5)人工誘變提高突變頻率，突變個體數(shù)增多，其中有害的仍然是多數(shù)，有利的仍然是少數(shù)，但二者的變異個體數(shù)與自然誘變相比較，都提高了。而與未突變個體數(shù)相比較，仍然是少數(shù)。第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(6)關于基因突變和基因重組的判斷①基因突變：變異個體極少，只有1個或少數(shù)幾個，如開紅花植株中出現(xiàn)一株開白花的；納米技術處理；進化的最初原材料；變異的根本原因；等位基因產(chǎn)生；分子水平變化。②基因重組：親子代之間的差別；開紅花植株中出現(xiàn)20%開白花的植株；減數(shù)分裂中的基因重組；轉(zhuǎn)基因技術。(7)不清楚無子番茄和無子西瓜的形成原因易造成失誤，即誤以為它們都是不可遺傳變異。實際上，無子番茄是生長素促使其果實發(fā)育的，沒有改變其遺傳物質(zhì)，所以無子性狀不可遺傳；而無子西瓜是染色體變異產(chǎn)生的，這種性狀可以遺傳。第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．生物變異與配子生成情況(1)圖中無同源染色體、著絲點斷裂、均等分裂，應為次級精母細胞或第一極體，不可能為次級卵母細胞。(2)造成B、b不同的原因有基因突變或交叉互換(減Ⅰ前期)。①若為體細胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細胞、受精卵等)，則只能是基因突變造成的；②若題目中問造成B、b不同的根本原因，則應考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變。第五十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六(3)產(chǎn)生配子情況第五十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第五十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六1．(2015年南京模擬)科學家以玉米為實驗材料進行遺傳實驗，實驗過程和結果如圖所示，則F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是(

)第五十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六A．在產(chǎn)生配子的過程中，等位基因分離B．射線處理導致配子中染色體數(shù)目減少C．射線處理導致配子中染色體結構缺失D．射線處理導致控制莖顏色的基因發(fā)生突變解析：射線的處理使紫株配子的一條染色體發(fā)生了部分片段的缺失，與控制紫色有關的基因隨染色體片段的缺失而丟失，因此F1中出現(xiàn)綠株。答案：C第五十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2．下圖是某個二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖。據(jù)圖判斷不正確的是(

)A．甲細胞表明該動物發(fā)生了基因突變B．乙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變C．丙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生交叉互換D．甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代第五十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六解析：據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖。甲圖表示有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結果；乙圖表示減數(shù)第二次分裂后期，其染色體上基因A與a不同，沒有同源染色體交叉互換的特征，只能是基因突變的結果；丙細胞也屬于減數(shù)第二次分裂后期圖，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的。甲細胞分裂產(chǎn)生體細胞，產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代。答案：D第五十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六3．(2015年佛山模擬)以酒待客是我國的傳統(tǒng)習俗。有些人喝了一點酒就臉紅，我們稱為“紅臉人”，有人喝了很多酒，臉色卻沒有多少改變，我們稱為“白臉人”。乙醇進入人體后的代謝途徑如下，請回答：(1)“白臉人”兩種酶都沒有，其基因型是______