高三生物一輪復習課件：第30講 基因突變和基因重組

2026高考一輪復習第30講基因突變和基因重組21基因突變

基因重組

基因突變考點1考點1基因突變

1、生物的變異類型表觀遺傳遺傳物質(zhì)不改變考點1基因突變

2、基因突變（1）概念DNA分子中發(fā)生堿基的_______、______或_____，而引起的基因_________的改變，叫作基因突變。替換增添缺失堿基序列增添缺失替換AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC考點1基因突變

AGTGTGCACCTGATTCCC……AGCTCCATGGACTGAGGAGACTAGTCCACCTGATCGTGGACTGATGACTAGC……TAATDNA分子基因基因間區(qū)基因間區(qū)基因堿基序列發(fā)生改變?nèi)绻l(fā)生在這里屬于基因突變嗎？不屬于注意：若堿基的改變發(fā)生在DNA的非基因片段，則不屬于基因突變?？键c1基因突變

（2）實例1：鐮狀細胞貧血模板鏈編碼鏈

正常人鐮狀細胞貧血患者血紅蛋白異常直接原因：編碼血紅蛋白的基因發(fā)生了基因突變，堿基對由T-A變成A-T根本原因：考點1基因突變

（2）實例2：細胞癌變生長和增殖活性過強細胞凋亡蛋白質(zhì)活性減弱注意：原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個基因；原癌基因和抑癌基因共同對細胞的生長和增殖起調(diào)節(jié)作用。①無限增殖糖蛋白降低不是只有癌細胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常細胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。②考點1基因突變

（2）實例2：細胞癌變抑癌基因Ⅰ突變原癌基因突變抑癌基因Ⅲ突變癌變癌細胞轉移抑癌基因Ⅱ突變考點1基因突變

（2）實例2：細胞癌變細胞中一個基因突變不會變成癌細胞，癌細胞是多個基因突變累積的結果?？键c1基因突變

（3）發(fā)生時期可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，但主要時間發(fā)生在DNA分子復制過程中如有絲分裂前的間期或減數(shù)分裂前的間期?；蛲蛔円欢〞z傳給后代嗎？配子中發(fā)生基因突變體細胞中發(fā)生基因突變將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代一般不能遺傳（有性生殖）有些植物可以通過無性生殖遺傳類型基因突變不一定遺傳給后代一般不能遺傳（4）基因突變的原因外因內(nèi)因：DNA復制偶爾發(fā)生錯誤（自發(fā)突變）物理因素：紫外線，X射線及其他輻射能損傷細胞內(nèi)的DNA；化學因素：亞硝酸鹽、黃曲霉素、堿基類似物等能改變核酸的堿基；生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細胞DNA；提高突變頻率存在誘變因素不一定發(fā)生基因突變，但能提高突變頻率?？键c1基因突變

（誘發(fā)突變）尿嘧啶(U)HNHN5-溴尿嘧啶類似例：5-BrU可分別與A、G互補配對，當5-BrU摻入DNA復制時就會導致堿基對A-T轉換為G-C的基因突變。考點1基因突變

考點1基因突變

（5）基因突變的特點①普遍性：在生物界普遍存在。無論是病毒，原核生物和真核生物都會發(fā)生基因突變。②隨機性：時間隨機—可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；部位隨機—可以發(fā)生在不同的DNA分子，也可以發(fā)生在同一個DNA分子的不同部位。③低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率很低?？键c1基因突變

（5）基因突變的特點④不定向性：一個基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因。⑤少利多害性：多數(shù)突變對生物體有害?；蛲蛔儾皇欠呛蠢?，有些基因突變是中性的，既無害也無利?；蛲蛔儾灰欢〞a(chǎn)生等位基因，因為原核細胞發(fā)生基因突變無等位基因產(chǎn)生考點1基因突變

（6）基因突變的結果基因突變的結果往往使一個基因變成它的等位基因，產(chǎn)生新的基因。原核細胞發(fā)生基因突變無等位基因，有新的基因。改變：基因結構、基因型、堿基排列順序、密碼子不變：基因數(shù)目、基因的位置、遺傳規(guī)律可能改變：氨基酸、蛋白質(zhì)、生物性狀（變成同一種字母的基因）（7）基因突變的意義形成新性狀基因突變生物變異的根本來源產(chǎn)生新基因生物進化的原始材料考點1基因突變

是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源、生物進化的原始材料。只有基因突變產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新性狀?。?）基因突變的應用—誘變育種①定義：利用物理因素(如紫外線、X射線等)或化學因素(如亞硝酸鹽等)處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以

突變率，創(chuàng)造人類需要的

。④優(yōu)點：可以提高

，在較短時間內(nèi)獲得

；

。⑤缺點：

往往不多，盲目性高，需要處理

?？键c1基因突變

提高生物新品種突變率更多的優(yōu)良變異類型大幅度地改良某些性狀有利變異個體大量材料3、基因突變與生物性狀的關系(1)基因突變對氨基酸序列的影響堿基影響范圍對氨基酸序列的影響備注替換小只改變1個氨基酸或不改變氨基酸序列可能使肽鏈縮短或延長(終止密碼子提前或延后出現(xiàn))增添大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列①增添或缺失的位置越靠前，對肽鏈的影響越大；②增添或缺失的堿基數(shù)是3的倍數(shù)個，則可能僅影響個別氨基酸缺失大不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列考點1基因突變

考點1基因突變

（2）基因突變可改變生物性狀的四大原因①導致肽鏈不能合成。②肽鏈延長(終止密碼子推后)。③肽鏈縮短(終止密碼子提前)。④肽鏈中氨基酸種類改變。以上改變會引發(fā)蛋白質(zhì)的結構和功能改變，進而引發(fā)生物性狀的改變?？键c1基因突變

（3）基因突變未引起生物性狀改變的原因①突變部位：發(fā)生在基因的非編碼區(qū)或編碼區(qū)的內(nèi)含子。②密碼子簡并性：新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應的是同一種氨基酸。③隱性突變：例如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。④有些突變改變了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸，但該蛋白質(zhì)的功能不變。1．基因突變通常發(fā)生在DNA→RNA的過程中。(

)2．病毒、大腸桿菌及動、植物都可發(fā)生基因突變。(

)3．基因突變的隨機性表現(xiàn)在一個基因可突變成多個等位基因。(

)4．基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代。(

)5．誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向。(

)6．癌細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞易于分散和轉移。()×××√√√[教材新命題點思考]1．原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了1個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結構影響最??？闡述理由。①置換單個堿基對 ②缺失3個堿基對③缺失4個堿基對 ④增加4個堿基對③。理由是在原核生物中某一基因的編碼區(qū)插入1個堿基對，再在插入位點的附近缺失4個堿基對，只能導致蛋白質(zhì)中缺少1個氨基酸，而在①②④情況下，可能導致多個氨基酸發(fā)生變化。2．鐮狀細胞貧血主要流行于非洲瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個鐮狀細胞貧血突變基因的個體(即雜合子)在氧含量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細胞貧血的癥狀，因為該個體能同時合成正常和異常的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強的抵抗力。請根據(jù)這一事實探討突變基因對當?shù)厝松娴挠绊?。鐮狀細胞貧血致病基因攜帶者對瘧疾具有較強的抵抗力，這說明在瘧疾高發(fā)地區(qū)，鐮狀細胞貧血基因的突變具有有利于當?shù)厝松娴囊幻妗ｋm然這個突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有利于當?shù)厝说纳?。考?基因突變的原理及特點1．(2024·山東泰安高三期末)下圖為果蠅體細胞中一個DNA分子上a、b、c三個基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應的序列。下列有關敘述正確的是(

)A．Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基的增添、缺失或替換，但不屬于基因突變B．基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有普遍性C．一個細胞周期中，分裂間期基因突變頻率較高，主要是由于分裂間期時間相對較長D．若基因b、c分別控制果蠅的白眼、紅寶石眼，則b、c為等位基因A考向2細胞的癌變4．(2022·廣東選擇考)為研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科學家構建了三組轉基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表達)，發(fā)現(xiàn)這些小鼠隨時間進程體內(nèi)會出現(xiàn)腫瘤(如下圖所示)。下列敘述正確的是(

)A．原癌基因的作用是阻止細胞正常增殖B．三組小鼠的腫瘤細胞均沒有無限增殖的能力C．兩種基因在人體細胞內(nèi)編碼功能異常的蛋白質(zhì)D．兩種基因大量表達對小鼠細胞癌變有累積效應D基因重組考點2主要是

生物的

生殖過程中。1、概念指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2、范圍真核有性控制不同性狀的基因

的重新組合。3、實質(zhì)4、類型自由組合型交換互換型基因工程重組型肺炎鏈球菌轉化型考點2基因重組

（1）類型1：自由組合型注意：雌雄配子的隨機結合不是基因重組；一對等位基因不存在基因重組。時期：減數(shù)分裂Ⅰ后期1實質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合2考點2基因重組

（2）類型2：交叉互換型考點2基因重組

時期：減數(shù)分裂Ⅰ前期（四分體時期）1實質(zhì)：同源染色體的等位基因隨非姐妹染色單體的互換而發(fā)生交換2考點2基因重組

（3）類型3：基因工程重組型目的基因經(jīng)載體導入受體細胞，導致受體細胞中基因發(fā)生重組。實質(zhì)：實現(xiàn)外源基因與受體細胞基因的重組目的基因受體細胞基因（4）類型4：肺炎鏈球菌轉化型基因重組，R型細菌―→S型細菌?？键c2基因重組

考點2基因重組

5、結果:產(chǎn)生

，導致

出現(xiàn)。6、意義新的基因型重組性狀意義是生物變異的重要來源1是形成生物多樣性的重要原因之一2為生物進化提供了豐富的材料3沒有產(chǎn)生新的基因，沒有出現(xiàn)新的性狀！考點2基因重組

項目基因突變基因重組變異本質(zhì)基因結構發(fā)生改變基因的重新組合發(fā)生時期一般發(fā)生在有絲分裂前的間期或減數(shù)分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期和減數(shù)分裂Ⅰ后期適用范圍所有生物進行有性生殖的真核生物結果產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因組合，不產(chǎn)生新基因意義生物變異的根本來源，為生物進化提供原材料生物變異的重要來源應用誘變育種雜交育種聯(lián)系通過基因突變產(chǎn)生新基因(原基因的等位基因)，為基因重組提供兩對或兩對以上的等位基因，是基因重組的基礎7、基因重組的應用—雜交育種通過將兩個不同親本進行雜交，形成具有的多個優(yōu)良性狀的子代。優(yōu)點：操作簡單缺點：育種時間長考點2基因重組

P：×抗倒伏、易感稻瘟病水稻易倒伏、高抗稻瘟病水稻抗倒伏、高抗稻瘟病水稻選育F18、“三看法”判斷基因突變與基因重組考點2基因重組

8、“三看法”判斷基因突變與基因重組考點2基因重組

8、“三看法”判斷基因突變與基因重組考點2基因重組

1．基因重組只能產(chǎn)生新基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因和新性狀。(

)2．原核生物不存在基因重組，而真核生物的受精過程中可進行基因重組。(

)3．Aa自交，因基因重組導致子代發(fā)生性狀分離。()√××4．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合，導致基因重組。(

)5．基因重組為生物進化提供了最根本的原材料。(

)6．交叉互換和基因突變都可能使染色體上原來的基因位置出現(xiàn)等位基因。()××√[模型新命題點思考]右圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請分析下列問題：

(1)圖a細胞處于什么時期？細胞中的1、2號染色體發(fā)生了什么變異？

圖a細胞處于四分體時期(或減數(shù)分裂Ⅰ前期)。細胞中的1、2號非姐妹染色單體因互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細胞處于什么時期？該細胞的名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生哪種變異？圖b細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期。該細胞的名稱為初級精母細胞。該時期細胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。

(3)二倍體生物同源染色體的非姐妹染色單體間一定能發(fā)生互換嗎？為什么？不一定。二倍體生物進行有性生殖產(chǎn)生生殖細胞的過程中(減數(shù)分裂時)，在四分體時期，可能會發(fā)生同源染色體的非姐妹染色單體間的互換?？枷?基因重組的實質(zhì)、特點和意義1．(2024·湖南長沙高三模擬)基因重組是生物變異的重要來源之一，下列關于基因重組的實例，正確的是(

)A．高莖豌豆自交，后代出現(xiàn)矮莖豌豆是基因重組的結果B．S型細菌的DNA與R型活細菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)S型活細菌是基因突變的結果C．圓粒豌豆的DNA上插入一小段外來DNA序列，出現(xiàn)皺粒豌豆是基因重組的結果D．“龍生九子，各有不同”是基因重組的結果D2．減數(shù)分裂過程中，配對的同源染色體并不是簡單地平行靠攏，而是在非姐妹染色單體間的某些部位因互換形成清晰可見的交叉，下圖為某細胞中互換模式圖。下列敘述錯誤的是(

)A．此種變異屬于基因重組，在減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到B．一般情況下，染色體越長可形成的交叉數(shù)目越多C．該細胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子D．互換是基因重組的一種常見類型，為進化提供原材料C小本30講8．(2024·江蘇新高考適應卷)交換是基因重組的基礎，A、B兩基因交換的3種模式如下圖所示。下列相關敘述正確的是(

)

A．甲和乙的交換都會產(chǎn)生新的重組類型配子AbB．乙和丙的交換都會產(chǎn)生新的重組類型配子aBC．甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期D．甲、乙和丙的交換都能導致新物種的產(chǎn)生C考向2辨析基因突變與基因重組3．(2024·廣東六校模擬)下列有關生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述，正確的是(

)A．由堿基改變引起的DNA分子結構的改變就是基因突變B．減數(shù)分裂過程中，控制一對性狀的基因不能發(fā)生基因重組C．淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列不屬于基因突變D．小麥植株在有性生殖時，一對等位基因一定不會發(fā)生基因重組D4．(2024·山東濰坊高三期末)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，下列說法正確的是(

)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．丙圖細胞產(chǎn)生的子細胞發(fā)生的變異屬于染色體結構變異D．丁圖中基因a的出現(xiàn)與基因重組有關D1．(2021·天津等級考)動物正常組織干細胞突變獲得異常增殖能力，并與外界因素相互作用，可惡變?yōu)榘┘毎?。干細胞轉變?yōu)榘┘毎螅铝姓f法正確的是(

)A．DNA序列不變 B．DNA復制方式不變C．細胞內(nèi)mRNA不變 D．細胞表面蛋白質(zhì)不變B3．(2021·福建選擇考)水稻等作物在即將成熟時，若經(jīng)歷持續(xù)的干熱之后又遇大雨天氣，穗上的種子就容易解除休眠而萌發(fā)。脫落酸有促進種子休眠的作用，同等條件下，種子對脫落酸越敏感，越容易休眠。研究發(fā)現(xiàn)，XM基因表達的蛋白發(fā)生變化會影響種子對脫落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突變影響其蛋白表達的情況和產(chǎn)生的種子休眠效應如下圖所示。下列分析錯誤的是(

)A．位點1突變會使種子對脫落酸的敏感性降低B．位點2突變可以是堿基對發(fā)生替換造成的C．可判斷位點3突變使XM基因的轉錄過程提前終止D．位點4突變的植株較少發(fā)生雨后穗上發(fā)芽的現(xiàn)象C4．(2022·山東等級考)野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣，研究影響其葉片形狀的基因時，發(fā)現(xiàn)了6個不同的隱性突變，每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現(xiàn)為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培育成6個不同純合突變體①～⑥，每個突變體只有1種隱性突變。不考慮其他突變，根據(jù)表中的雜交實驗結果，下列推斷錯誤的是(

)A．②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形B．③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀C．②和⑤雜交，子代葉片邊緣為光滑形D．④和⑥雜交，子代葉片邊緣為光滑形雜交組合①×②①×③①×④①×⑤②