《高三生物一轮备考课件第20讲 基因突变和基因重组.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三生物一轮备考课件第20讲 基因突变和基因重组.pptx（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第七单元第七单元 生物的变异、育种和进化生物的变异、育种和进化第第2020讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组新新课程程标准准教学教学目目标内容要求内容要求活动要求活动要求学业要求学业要求1.概述碱基的替换、插入或缺失会引发概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变。基因中碱基序列的改变。2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。发生变化，甚至带来致命的后果。3.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合
2、和交过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。组，从而使子代出现变异。1.基于证据，论证可遗传的基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因变异来自基因重组、基因突变。突变。(科学思维、科学探科学思维、科学探究究)2.运用遗传与变异的观点，运用遗传与变异的观点，解析常规遗传学技术在现解析常规遗传学技术在现实生产生活中的应用。实生产生活中的应用。(生生命观念、社会责任命观念、社会责任)考情分析考情分析关关 注注 考考 纲近五年考情近五年考情把把 握握 考考 情情1基因重基因重组及及其意其意义()2.基因突基因突变
3、的特的特征和原因征和原因()20192019卷卷TT3232，2012018 8卷卷TT6 6，20182018卷卷TT6 6，2012018 8卷卷TT3030,20172017卷卷TT1 1，2012016 6卷卷TT3232，2012015 5卷卷TT6 61.1.生命生命观念念能能举举例例说说明基因突明基因突变变的特点和原因与基因重的特点和原因与基因重组组的的实实例，例，细细胞癌胞癌变变的原因、特点与的原因、特点与预预防。防。2.2.科学思科学思维采用采用镰镰刀型刀型细细胞胞贫贫血血症的症的实实例，从例，从现现象开始，追根溯源，象开始，追根溯源，让让学生理解基因突学生理解基因突变变的根
4、本原因是的根本原因是DNADNA分子的碱基分子的碱基对发对发生了生了变变化。化。3.3.科学探究科学探究说说出基因突出基因突变变与基因与基因重重组组的意的意义义4.4.社会社会责任任引引导学生从生物学角学生从生物学角度度对基因突基因突变和基因重和基因重组作科学的了作科学的了解，形成正确的科学价解，形成正确的科学价值观，激，激发学学生的生的责任感任感第一课时第一课时一一 生物的变异生物的变异实验过程实验过程可遗传的变异可遗传的变异不可遗传的变异不可遗传的变异遗传物质遗传物质是否发生变化是否发生变化 变化变化 变化变化遗传情况遗传情况 遗传给后代遗传给后代 遗传给后代，变异性状仅遗传给后代，变异性
5、状仅限于当代表现限于当代表现来源（类型）来源（类型）条件改变条件改变联系联系可遗传的变异和不可遗传的变异可遗传的变异和不可遗传的变异发生发生不发生不发生可以可以不可以不可以基因突变、基因重组、染色体变异基因突变、基因重组、染色体变异环境环境一 生物的变异注意注意可遗传的变异若发生在可遗传的变异若发生在配子配子中，将中，将 遵循遗传规律传递给后遵循遗传规律传递给后代；代；可遗传的变异若发生在可遗传的变异若发生在体细胞体细胞中，一般中，一般 遗传，但可以通过遗传，但可以通过 传递给后代。传递给后代。有可能有可能不能不能无性生殖无性生殖二二 基因突变基因突变1实例分析实例分析镰刀型细胞贫血症镰刀型细
6、胞贫血症正常正常异常异常正常正常异常异常二 基因突变2.2.概念：概念：DNADNA分子中发生分子中发生 的的替换、增添和缺失替换、增添和缺失，而引起的，而引起的 的改变；的改变；3.3.时间：主要在时间：主要在有丝分裂有丝分裂间期和间期和 的间期的间期,发生于发生于 过程中过程中；（可发生在（可发生在 的过程中）的过程中）4.4.结果：结果：产生产生 基因基因（基因）基因）。碱基对碱基对基因结构基因结构减数第一次分裂前减数第一次分裂前DNADNA复制复制二分裂和无丝分裂二分裂和无丝分裂DNADNA复制复制等位等位新新二 基因突变5.5.原因原因（1 1）外因）外因物理因素：物理因素：化学因素
7、：化学因素：生物因素：生物因素：（2 2）内因：）内因：偶尔发生错误、偶尔发生错误、发生改变等发生改变等紫外线、紫外线、X X射线及其他辐射射线及其他辐射（损伤细胞内的（损伤细胞内的 ）DNADNA亚硝酸、碱基类似物亚硝酸、碱基类似物（改变核酸的（改变核酸的 ）碱基碱基某些病毒的遗传物质某些病毒的遗传物质（影响宿主（影响宿主 ）DNADNADNADNA分子复制分子复制DNADNA的碱基组成的碱基组成二 基因突变6.6.特点特点普遍性：普遍性：任何任何 ；随机性：随机性：个体个体发育的任何发育的任何 ；低频性：低频性：自然状态下，频率自然状态下，频率 ；不定向性：不定向性：一个基因可以向一个基因
8、可以向 方向方向发生突变，产生发生突变，产生 的等位基因的等位基因；多害少利性：多害少利性：可能破坏可能破坏 与与 的协调关系的协调关系。生物个体生物个体时期和部位时期和部位很低很低不同不同一个以上一个以上生物体生物体现有环境现有环境7.7.意义意义 产生的途径；是生物变异的产生的途径；是生物变异的 ；是生物进化的；是生物进化的 。新基因新基因根本来源根本来源原始材料原始材料二 基因突变8.8.基因突变与性状的关系基因突变与性状的关系（1 1）基因突变对蛋白质的影响）基因突变对蛋白质的影响碱基对碱基对影响范围影响范围对氨基酸序列的影响对氨基酸序列的影响替换替换1个碱基对个碱基对只改变只改变 氨
9、基酸或者氨基酸或者 氨基酸序列，也可能氨基酸序列，也可能使翻译使翻译 。增添增添（缺失）（缺失）1 1个碱基对个碱基对不影响插入位置不影响插入位置 的序列而影响插入位置的序列而影响插入位置 的序列的序列增添（缺失）增添（缺失）3个连续个连续碱基对碱基对增添（缺失）位置增加（缺失）增添（缺失）位置增加（缺失）氨基酸对应的氨基酸对应的序列序列小小1个个不改变不改变提前终止提前终止大大前前后后小小1个个（2 2）基因突变基因突变可改变可改变生物性状的生物性状的3 3大成因大成因基因突变可能引起基因突变可能引起 不能合成；不能合成；（改变（改变 ）肽链肽链 ；（提前或推后出现）提前或推后出现）肽链中肽
10、链中 种类改变。种类改变。肽链肽链起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子延长或缩短延长或缩短氨基酸氨基酸以上改变会引发蛋白质以上改变会引发蛋白质 改变，进而引发改变，进而引发 的改变。的改变。结构和功能结构和功能生物性状生物性状二 基因突变（3 3）基因突变）基因突变未改变未改变生物性状的生物性状的4 4大成因大成因突变部位：突变部位：可能发生在可能发生在没有没有 的的DNADNA片段；片段；（如：（如：等）等）密码子的密码子的 性：性：基因突变后新产生的密码子与原密码子对应的是基因突变后新产生的密码子与原密码子对应的是 氨基酸氨基酸；突变：突变：如如 AA AA ；有些突变改变了蛋白质中个
11、别位置的有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸氨基酸，但该蛋白质的，但该蛋白质的 不变。不变。遗传效应遗传效应非编码区、内含子非编码区、内含子简并简并同一种同一种AaAa隐性隐性功能功能当堂检测1(2019高考海南卷高考海南卷)下列有关基因突变的叙述，正确的是下列有关基因突变的叙述，正确的是()A高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B基因突变必然引起个体表现型发生改变基因突变必然引起个体表现型发生改变C环境中的某些物理因素可引起基因突变环境中的某些物理因素可引起基因突变D根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的解析解析：高等生
12、物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，：高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变，密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变，B错误；环境错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。错误。答案答案：C2辐射易使人体细胞发生基因突变，从而对人体造成伤害。下列有关叙辐射易使人体细胞发生基因突变，从而对人体造成伤害。下列有关叙述错误的是述错
13、误的是 ()A辐射引发的基因突变不一定会引起基因所携带遗传信息的改变辐射引发的基因突变不一定会引起基因所携带遗传信息的改变B基因中一个碱基对发生替换，不一定会引起生物性状的改变基因中一个碱基对发生替换，不一定会引起生物性状的改变C辐射所引发的变异可能为可遗传变异辐射所引发的变异可能为可遗传变异D基因突变不会造成某个基因的缺失基因突变不会造成某个基因的缺失解析解析：基因所携带的遗传信息是指碱基对的排列顺序，基因突变一定：基因所携带的遗传信息是指碱基对的排列顺序，基因突变一定会引起碱基对排列顺序的改变；基因突变是指会引起碱基对排列顺序的改变；基因突变是指DNA分子中发生的碱基分子中发生的碱基对的替
14、换、增添和缺失，基因的缺失属于染色体变异。对的替换、增添和缺失，基因的缺失属于染色体变异。答案答案：A当堂检测3TaySachs病是一种基因病，可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。病是一种基因病，可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的mRNA不同于正常酶的不同于正常酶的mRNA的原因是的原因是()A.第第5个密码子中插入碱基个密码子中插入碱基AB第第6个密码子前个密码子前UCU被删除被删除C第第7个密码子中的个密码子中的C被被G替代替代D第第5个密码子前插入个密码子
15、前插入UAC当堂检测解析解析：分析表格：正常酶的第：分析表格：正常酶的第4、5、6和和7号密码子依次为号密码子依次为ACU、UCU、GUU、CAG，而异常酶的第，而异常酶的第4、5、6和和7号密码子依次为号密码子依次为ACU、UAC、UCU、GUU，比较正常酶和异常酶的密码子可知，最可能是第，比较正常酶和异常酶的密码子可知，最可能是第5个密码子前插入了个密码子前插入了UAC。D规律规律技法技法 基因突变类型的基因突变类型的“二确定二确定”(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变
16、化，则一般为碱基对的增添或缺失。氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只的碱基序列判断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。4经经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花的植株，下射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花的植株，下列叙述错误的是列叙述错误的是()A白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的
17、生存BX射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传的变异观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传的变异A解析解析：白花植株的出现是由于：白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存，射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存，A项错误；项错误；X射线可引起基因突变和染色体变异，射线可引起基因突变和染色体变异，B项正确；应用杂交实验，通过观项正确；应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确
18、定是显性突变还是隐性突变，察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C项正确；白花植项正确；白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不可遗传变异，株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不可遗传变异，D正确。正确。5一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子一般均为纯合子)变变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为由此可以推断，该雌鼠的突变为()A显性突变显
19、性突变B隐性突变隐性突变CY染色体上的基因突变染色体上的基因突变DX染色体上的基因突变染色体上的基因突变解析解析：由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，：由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中出现性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显性突变，突的雌、雄鼠中出现性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。染色体上。答案答案：A当堂检测6果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死效应果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死
20、效应(胚胎致死胚胎致死)，请分析下列，请分析下列说法错误是说法错误是()A如果是常染色体上的隐性突变，与多对野生型果蝇杂交，后代不会出现突如果是常染色体上的隐性突变，与多对野生型果蝇杂交，后代不会出现突变型个体变型个体B如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为2 1C如果是如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测否发生该突变，可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测D
21、如果是如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测否发生该突变，可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测当堂检测C解析解析：如果是常染色体上的隐性突变：如果是常染色体上的隐性突变(相应的基因用相应的基因用a表示表示)，与多对野生型果，与多对野生型果蝇蝇(AA)杂交，后代不会出现突变型个体杂交，后代不会出现突变型个体(aa)，A项正确；如果是常染色体上的项正确；如果是常染色体上的显性突变显性突变(相应的基因用相应的基因用A表示表示)，一对突变型果蝇杂交，一
22、对突变型果蝇杂交(AaAa)，后代基因型，后代基因型及比例为及比例为AA(胚胎致死胚胎致死)Aa aa1 2 1，因此后代性状分离比为，因此后代性状分离比为2 1，B项正确；项正确；如果是如果是X染色体上的隐性突变染色体上的隐性突变(相应的基因用相应的基因用a表示表示)，为了探究一只雄果蝇在受，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，若选野生型雌果蝇到致变因素后是否发生该突变，若选野生型雌果蝇(XAXA)与之杂交，无论该雄与之杂交，无论该雄果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为1 1，因此不能通过后代雌雄比来推，因此不能通过后代雌雄比来推测，测，C项
23、错误；如果是项错误；如果是X染色体上的隐性突变染色体上的隐性突变(相应的基因用相应的基因用a表示表示)，为了探究，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇(XAY)与之与之杂交，若该雌果蝇未发生基因突变，即杂交，若该雌果蝇未发生基因突变，即XAXAXAY，则后代雌雄比为，则后代雌雄比为1 1，若，若该雌果蝇发生基因突变，即该雌果蝇发生基因突变，即XAXaXAY，则后代雌雄比为，则后代雌雄比为2 1，因此可通过后，因此可通过后代雌雄比来推测，代雌雄比来推测，D项正确。项正确。规律规律技法技法1探究某一变异性状是否
24、是可遗传变异的方法探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法2显性突变和隐性突变的判定显性突变和隐性突变的判定(1)显性突变显性突变如如aA，该突变，该突变一旦发生即可表现出相应性状一旦发生即可表现出相应性状。隐性突变隐性突变如如Aa，突变性状，突变性状一一旦在生物个体中表现出来旦在生物个体中表现出来，该性状即可，该性状即可稳定遗传稳定遗传。(2)显性突变和隐性突变的判断方法显性突变和隐性突变的判断方法选取选取突变体与其他已知未突变体突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。若后代全为未突变体，则为杂交，据子代性状表现判断。若后代全为未突变体，则为隐性突变；若后代全为突变体，则为显性突变。
25、隐性突变；若后代全为突变体，则为显性突变。让让突变体自交突变体自交，观察子代，观察子代有无性状分离有无性状分离而判断。若后代出现性状分离，则为显性突变；若而判断。若后代出现性状分离，则为显性突变；若后代没有性状分离，则为隐性突变。后代没有性状分离，则为隐性突变。第二课时第二课时一一 基因重组基因重组1.1.概念：概念：在生物体进行在生物体进行 的过程中，控制的过程中，控制不同不同性状的性状的 的的 。有性生殖有性生殖基因基因（狭义）（狭义）重新组合重新组合2.2.类型类型自由组合：减数分裂形成配子时，自由组合：减数分裂形成配子时，染色体染色体上的上的 基因基因自由组合自由组合。类型一类型一类型
26、二类型二减减后后期期非同源非同源非等位非等位交叉互换：位于交叉互换：位于同源染色体同源染色体上的上的 基因基因，在，在四分体四分体时期随时期随 的的 而发生重组。而发生重组。一一 基因重组基因重组等位等位非姐妹染色单体非姐妹染色单体交换交换Ad aD (2Ad aD (2种种)Ad Ad aDaD (4(4种种)ADAD adad 复制复制减数减数分裂分裂复制复制交叉互换交叉互换 减数减数分裂分裂重组型重组型 减减前前期期知识延伸知识延伸一一 基因重组基因重组交叉互换交叉互换、自由组合自由组合和基因工程的比较和基因工程的比较重组类型重组类型交叉互换交叉互换自由组合自由组合基因工程基因工程发生时
27、间发生时间发生发生机制机制图示图示减减前前期期（四分体时期）（四分体时期）减减后后期期目的基因目的基因插入插入受体受体细胞细胞DNADNA分子后分子后 染色体上的染色体上的 染色单体染色单体之间交叉互换之间交叉互换 染色体上染色体上的的 基因自基因自由组合由组合供体供体细胞的细胞的目的基因目的基因导入受体导入受体细胞，使细胞，使受体受体生物细胞中的基生物细胞中的基因因 （突破不同（突破不同物物种间种间 的限制）的限制）同源同源非姐妹非姐妹非同源非同源非等位非等位生殖隔离生殖隔离重新组合重新组合知识延伸知识延伸3.3.结果：结果：不产生新的基因，只产生不产生新的基因，只产生新的新的 ，导致，导致
28、 性状性状出现出现。4.4.意义：意义：形成形成生物生物 的重要原因；的重要原因；可遗传变异的可遗传变异的 来源来源，有利于，有利于生物生物 。5.5.适用范围：主要是适用范围：主要是进行进行 生殖生殖的的真核真核生物生物 （广义包括：细菌（广义包括：细菌 实验和实验和 工程中的生物。工程中的生物。6.6.应用：应用：常用于常用于 育种和育种和 工程工程育种育种基因型基因型重组重组变异变异重要重要进化进化有性有性转化转化基因基因杂交杂交基因基因一一 基因重组基因重组基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较重组类型重组类型基因突变基因突变基因重组基因重组实质实质 发生改变，产生发生改变，
29、产生新的新的 .控制不同性状的控制不同性状的基因基因 .时间时间主要发生在细胞的分裂主要发生在细胞的分裂 期期（时）时）主要在主要在减数第一次分裂减数第一次分裂 期期（时期）时期）和和 期期可能性可能性可能性可能性 ，突变频率，突变频率 .普遍普遍发生在发生在 过程中，产生过程中，产生变异变异 ，是，是生物多样性生物多样性的重要原因的重要原因适用范围适用范围 生物都可发生，包括生物都可发生，包括 ，具有，具有 性性自然条件下自然条件下，发生在，发生在 的的过程中过程中知识延伸知识延伸基因结构基因结构基因基因重新组合重新组合间间DNADNA分子复制分子复制前前后后小小低低有性生殖有性生殖多多所有
30、所有病毒病毒普遍普遍有性生殖有性生殖四分体四分体一一 基因重组基因重组重组类型重组类型基因突变基因突变基因重组基因重组结果结果产生新的产生新的 。产生新的产生新的 。意义意义是变异的是变异的 来源，为来源，为 .提供最初的原始材料提供最初的原始材料是形成生物多样性的是形成生物多样性的 原因原因之一，加快了之一，加快了 的速度的速度应用应用 育种，培育育种，培育 .育种，集中优良性状育种，集中优良性状联系联系都使生物产生都使生物产生 的变异；的变异；在长期进化过程中，通过基因在长期进化过程中，通过基因 产生新基因，为基因产生新基因，为基因 提供了大量可供自由组合的新基因，提供了大量可供自由组合的
31、新基因，基因突变是基因重组的基因突变是基因重组的 ；二者均可能产生新的二者均可能产生新的 型型基因基因基因型基因型根本根本生物进化生物进化重要重要进化进化诱变诱变新品种新品种杂交杂交可遗传可遗传突变突变重组重组基础基础表现表现一一 基因重组基因重组基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较知识延伸知识延伸根据原有基因型判断：根据原有基因型判断：若基因型本应为若基因型本应为BBBB或者或者bbbb，却出现，却出现BbBb 若基因型本应为若基因型本应为BbBb，却出现，却出现BBBB或者或者bbbb 根据细胞分裂方式判断：根据细胞分裂方式判断：若若是是有丝有丝分裂过程中姐妹染色体单体分裂过程
32、中姐妹染色体单体相同相同位置上基因不同位置上基因不同 若若是是减数减数分裂过程中姐妹染色体单体分裂过程中姐妹染色体单体相同相同位置上基因不同位置上基因不同基因突变基因突变基因突变或者交叉互换基因突变或者交叉互换 （基因重组）（基因重组）基因突变基因突变基因突变或者交叉互换基因突变或者交叉互换 （基因重组）（基因重组）基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较知识延伸知识延伸一一 基因重组基因重组 诊断辨析诊断辨析(1)受精过程中可进行基因重组受精过程中可进行基因重组()(2)非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生基因重组非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生基因重组()(
33、3)同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组()(4)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()(5)减数分裂过程中，非同源染色体的染色单体间发生片段交换不属于基因重组减数分裂过程中，非同源染色体的染色单体间发生片段交换不属于基因重组()1(2018高考海南卷高考海南卷)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形单体间的相应片段发生对等交换，
34、导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了成过程中发生了()A基因重组基因重组B染色体重复染色体重复C染色体易位染色体易位 D染色体倒位染色体倒位解析解析：在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的交：在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的交换导致基因重组；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合也能导换导致基因重组；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合也能导致基因重组。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。致基因重组。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。A2下列关于基因重组的说法，错误的是下列关于基因
35、重组的说法，错误的是()A生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组基因重组C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能解析解析：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非
36、同源：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非同源染色体上的非等位基因重新组合；减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色体上的非等位基因重新组合；减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组；减数第一次分裂后期，非同源染色染色单体之间的局部交换可导致基因重组；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组；一般情况下，基因重组只发生在体上的非等位基因自由组合可导致基因重组；一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成
37、配子的过程中可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组。可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组。答案答案：B当堂检测当堂检测 基因重组的基因重组的3点提醒点提醒(1)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。（属于基因重组。（受精作用不属于基因重组受精作用不属于基因重组）(2)具有一对等位基因的杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因具有一对等位基因的杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。的分离，而不是基因重组
38、。(3)“肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验”、DNA重组技术等属于广义的基因重组。重组技术等属于广义的基因重组。错点错点混点混点3某动物的初级卵母细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基某动物的初级卵母细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因一定不是因不完全相同，其原因一定不是()A发生基因突变发生基因突变 B发生过交叉互换发生过交叉互换C染色体结构变异染色体结构变异 D发生了自由组合发生了自由组合解析解析：两条姐妹染色单体所携带的基因不完全相同的原因有三种可能：间期发：两条姐妹染色单体所携带的基因不完全相同的原因有三种可能：间期发生了基因突变、四分
39、体时期发生过交叉互换或染色体结构变异。自由组合只发生了基因突变、四分体时期发生过交叉互换或染色体结构变异。自由组合只发生在非同源染色体间。生在非同源染色体间。D4下图是基因型为下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是生的变异类型，正确的是()A基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变B基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变基因突变基因重组基因重组C基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变或基因重组基因突变或基因重组D基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重
40、组 基因重组基因重组当堂检测当堂检测解析解析：图中：图中分别处于有丝分裂的中期和后期，分别处于有丝分裂的中期和后期，A与与a所在的所在的DNA分子是由分子是由一个一个DNA分子经过复制而得到的，图中分子经过复制而得到的，图中的变异只能来自基因突变；的变异只能来自基因突变；处于处于M后期，后期，A与与a的不同可能来自基因突变或的不同可能来自基因突变或M前期的交叉互换前期的交叉互换(基因重组基因重组)，但由于染色体颜色一致，则只能为基因突变。但由于染色体颜色一致，则只能为基因突变。答案答案：A 规律规律技法技法 “三看法三看法”判断基因突变与基因重组判断基因突变与基因重组1(2019高考江苏卷高考
41、江苏卷)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白链第链第6个氨基酸的密码子由个氨基酸的密码子由GAG变为变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是列相关叙述错误的是()A该突变改变了该突变改变了DNA碱基对内的氢键数碱基对内的氢键数B该突变引起了血红蛋白该突变引起了血红蛋白链结构的改变链结构的改变C在缺氧情况下患者的红细胞易破裂在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D该病不属于染色体异常遗传病该病不属于染色体异常遗传病解析解析：镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中：镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基
42、因中TA碱基对被替换成碱基对被替换成AT，AT碱基对和碱基对和CG碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，A错误；血红蛋错误；血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B正正确；患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，确；患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，C正确；镰刀型正确；镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，细胞贫血症属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。正确。答案答案：A2(2018高考全国卷高考全国卷)某大
43、肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和和N均均不能在基本培养基上生长，但不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和和N在同时添加氨基酸甲和乙在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是的菌落。据此判断，下列说法不合理的是(
44、)A突变体突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B突变体突变体M和和N都是由于基因发生突变而得来的都是由于基因发生突变而得来的C突变体突变体M的的RNA与突变体与突变体N混合培养能得到混合培养能得到XD突变体突变体M和和N在混合培养期间发生了在混合培养期间发生了DNA转移转移解析解析：突变体：突变体M需在添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体需在添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须在添加氨
45、基酸甲的基本培养基上才能生长，致必须在添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长，A正确；大肠杆菌属于原核生正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体物，突变体M和和N都是由于基因发生突变而得来，都是由于基因发生突变而得来，B正确；正确；M和和N的混合培养，致的混合培养，致使两者间发生了使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体与突变体N混合混合培养能得到培养能得到X是由于细菌间是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体的转移实现的，而不是突变体M的的RNA，C错误，错误，D正确。正确。C3(新题预测新题预测)某雄性动物的基因型为某雄性动物的基因型
46、为AaBb，如图是其一个精原细胞减数分裂，如图是其一个精原细胞减数分裂过程中两个不同时期的细胞分裂图像。下列相关叙述正确的是过程中两个不同时期的细胞分裂图像。下列相关叙述正确的是()A图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞B由图甲可知，该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变由图甲可知，该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变C由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为ab、AB、ABD在减在减后期，移向细胞同一极的基因可能是后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b解析解析：图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二
47、次分裂前期，为次级精母细：图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二次分裂前期，为次级精母细胞；由图甲可知，四分体时期染色体发生了交叉互换，由此引起的变异属于基胞；由图甲可知，四分体时期染色体发生了交叉互换，由此引起的变异属于基因重组；该细胞可能发生过交叉互换，如果发生交叉互换，则该细胞减数分裂因重组；该细胞可能发生过交叉互换，如果发生交叉互换，则该细胞减数分裂形成的四个精子的基因型分别为形成的四个精子的基因型分别为AB、aB、Ab、ab；根据图示细胞中的基因及；根据图示细胞中的基因及染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换，在减数第一染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生
48、过交叉互换，在减数第一次分裂后期，移向细胞一极的基因可能是次分裂后期，移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b。答案答案：D4(2016高考全国卷高考全国卷节选节选)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突隐性突变变)，也可由隐性基因突变为显性基因，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变显性突变)。若某种自花受粉植物的。若某种自花受粉植物的AA和和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的的个体，则最早在子个体，则最早在子_代中能观察到该显性突变的性状；最早在子代中能观
49、察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离得到代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子显性突变纯合体；最早在子_代中能分离得到隐性突变纯合体。代中能分离得到隐性突变纯合体。一一二二三三二二解析解析：AA植株发生隐性突变后基因型变为植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而，而aa植株发生显性突变后基因型也可变为植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，题目中已知在子一代中都得到了基因型为，题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，所以不论是显性突变还是隐性的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有突变，
50、在子一代中的基因型都有Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基因型为到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基因型为Aa，则子二代的基因型有，则子二代的基因型有AA、Aa和和aa三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代虽然出现了显；子二代虽然出现了显性突变纯合体性突变纯合体(AA)，但与基因型为，但与基因型为Aa的杂合体区分不开的杂合体区分不开(都表现显性性状都表现显性性状)，需要再自交一，需要再自交一代，若后代不发生