《2013届高考生物总复习一轮课件：必修24.1基因突变和基因重组.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考生物总复习一轮课件：必修24.1基因突变和基因重组.ppt（57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、考纲要求考纲要求考情分析考情分析1.基因突基因突变变的特征和原的特征和原因因2基因重组及意义基因重组及意义3染色体结构变异和染色体结构变异和数目变异数目变异4人类遗传病人类遗传病5生物变异在育种中生物变异在育种中的应用的应用6现代生物进化理论现代生物进化理论的主要内容的主要内容7生物进化与生物多生物进化与生物多样性的形式样性的形式1.掌握基因突掌握基因突变变的特征和原因，能分析基的特征和原因，能分析基因突因突变对变对蛋白蛋白质质的影响的影响2理解基因重组的种类及其意义理解基因重组的种类及其意义3理解染色体结构变异的类型；理解染理解染色体结构变异的类型；理解染色体组的概念和染色体数目变异；能用低
2、色体组的概念和染色体数目变异；能用低温诱导染色体数目变化温诱导染色体数目变化4了解人类遗传病的类型、遗传病的监了解人类遗传病的类型、遗传病的监测和预防；调查人类常见的遗传病；了解测和预防；调查人类常见的遗传病；了解人类基因组计划及其意义人类基因组计划及其意义5理解杂交育种、诱变育种、单倍体育理解杂交育种、诱变育种、单倍体育种、单倍体育种、基因工程育种的原理和种、单倍体育种、基因工程育种的原理和方法，了解各种育种方法的优缺点方法，了解各种育种方法的优缺点6理解现代生物进化理论的主要内容理解现代生物进化理论的主要内容7能计算种群的基因频率能计算种群的基因频率(对应学生用书对应学生用书P125)知识
3、梳理知识梳理一、基因突变一、基因突变1实例：镰刀型细胞贫血症实例：镰刀型细胞贫血症2概概念念：DNA分分子子中中发发生生碱碱基基对对的的替替换换、增增添添或或缺缺失失，而而引引起的起的基因结构基因结构的改变。的改变。4特点特点(1)普遍性：在生物界中普遍存在。普遍性：在生物界中普遍存在。(2)随随机机性性和和不不定定向向性性：发发生生于于个个体体发发育育的的各各个个时时期期，且且可可能能产产生一个以上的等位基因。生一个以上的等位基因。(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。低频性：自然状态下，突变频率很低。5意意义义：基基因因突突变变是是新新基基因因产产生生的的途途径径，是是生生物物变变异异的
4、的根根本本来来源，是源，是生物进化生物进化的原始材料。的原始材料。问问题题探探究究1：基基因因突突变变是是改改变变基基因因的的数数量量，还还是是改改变变基基因因的的结结构构？试分析原因。？试分析原因。提提示示：改改变变基基因因的的结结构构。基基因因突突变变的的结结果果是是产产生生新新的的等等位位基基因因，如如由由aA(显显性性突突变变)，或或由由Aa(隐隐性性突突变变)，故故基基因因突突变变引引起起基基因因“质质”的改变，却没有引起其数量和位置的改变。的改变，却没有引起其数量和位置的改变。二、基因重组二、基因重组1概概念念：在在生生物物体体进进行行有有性性生生殖殖过过程程中中，控控制制不不同同
5、性性状状的的基基因因重新组合重新组合。2类型类型(1)自自由由组组合合型型：减减数数第第一一次次分分裂裂后后期期，随随着着非非同同源源染染色色体体自自由由组合，组合，非等位基因非等位基因也自由组合。也自由组合。(2)交交叉叉互互换换型型：减减数数分分裂裂四四分分体体时时期期，基基因因随随着着非非姐姐妹妹染染色色单单体体的交叉互换而发生重组。的交叉互换而发生重组。3意义意义(1)形成生物多样性的重要原因之一。形成生物多样性的重要原因之一。(2)是是生物变异生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。问题探究问题探究2：基因重组除上述两种类型外，还有哪些
6、类型？基因重组除上述两种类型外，还有哪些类型？提提示示：原原核核生生物物的的基基因因重重组组，如如细细菌菌转转化化过过程程中中发发生生的的基基因因重重组，人工基因重组，即基因工程中的基因重组。组，人工基因重组，即基因工程中的基因重组。自主检测自主检测一、判断题一、判断题1基基因因突突变变是是由由于于DNA片片段段的的增增添添、缺缺失失和和替替换换引引起起的的基基因因结构的改变。结构的改变。()【答案答案】2基基因因突突变变一一定定会会引引起起基基因因结结构构的的改改变变，但但不不一一定定会会引引起起生生物物性状的改变。性状的改变。()【答案答案】3若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变。若没
7、有外界因素的影响，基因就不会发生突变。()【答案答案】4基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。()【答案答案】5基基因因突突变变一一般般发发生生在在DNA复复制制过过程程中中，基基因因重重组组一一般般发发生生在受精作用过程中。在受精作用过程中。()【答案答案】6杂交育种杂交育种(常规育种常规育种)依据的原理是基因重组。依据的原理是基因重组。()【答案答案】二、选择题二、选择题7(2011福福建建模模拟拟)下下列列各各项项中中可可以以导导致致基基因因重重组组现现象象发发生生的的是是()A姐妹染色单体的交叉互换姐妹染色单体的交叉互换B等位基因彼此分
8、离等位基因彼此分离C非同源染色体的自由组合非同源染色体的自由组合D姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离【解解析析】等等位位基基因因分分离离、染染色色单单体体分分离离与与基基因因重重组组无无关关，姐姐妹妹染染色色单单体体不不发发生生交交叉叉互互换换；只只有有非非同同源源染染色色体体的的自自由由组组合合可可导导致致基基因因重组。重组。【答案答案】C8(2011绍绍兴兴模模拟拟)如如图图表表示示人人类类镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症的的病病因因，已已知谷氨酸的密码子是知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是，由此分析正确的是()A控控制制血血红红蛋蛋白白合合成成的的一一段段基基因因任任意意一一个个碱
9、碱基基发发生生替替换换都都会会引起贫血症引起贫血症B过过程程是是以以脱脱氧氧核核苷苷酸酸为为原原料料，由由ATP供供能能，在在酶酶的的作作用用下完成的下完成的C运转缬氨酸的运转缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基可能是一端的裸露的三个碱基可能是CAUD人人发发生生此此贫贫血血症症的的根根本本原原因因在在于于蛋蛋白白质质中中的的一一个个谷谷氨氨酸酸被被缬氨酸取代缬氨酸取代【解解析析】基基因因片片段段上上任任意意一一个个碱碱基基发发生生替替换换不不一一定定引引起起性性状状改改变变有有可可能能是是无无效效突突变变；转转录录过过程程的的原原料料为为核核糖糖核核苷苷酸酸；人人发发生生镰镰刀刀型型贫贫血血
10、症症的的根根本本原原因因是是DNA分分子子上上的的一一个个碱碱基基对对发发生生了了替替换换；由由于于DNA分分子子上上的的T/A变变成成了了A/T，由由图图判判断断是是模模板板链链，因因此此mRNA相相应应的的密密码码子变为子变为GUA；因此反密码子为；因此反密码子为CAU，故选，故选C。【答案答案】C9(2011济济宁宁模模拟拟)下下列列关关于于基基因因突突变变和和基基因因重重组组的的叙叙述述，正正确确的是的是()基基因因突突变变常常常常发发生生在在DNA复复制制时时基基因因突突变变是是DNA分分子子中中碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失或或替替换换基基因因突突变变的的随随机机性性仅仅表表现
11、现在在生生物物个个体体发发育育的的胚胚胎胎时时期期基基因因重重组组是是生生物物变变异异的的根根本本来来源源，基基因因重重组组也也可可以以产产生新的基因生新的基因ABC D【答案答案】B10(2010新新课课标标全全国国卷卷)在在白白花花豌豌豆豆品品种种栽栽培培园园中中，偶偶然然发发现现了了一一株株开开红红花花的的豌豌豆豆植植株株，推推测测该该红红花花表表现现型型的的出出现现是是花花色色基基因因突突变变的的结结果果。为为了了确确定定该该推推测测是是否否正正确确，应应检检测测和和比比较较红红花花植植株株与与白白花花植植株株中中()A花色基因的碱基组成花色基因的碱基组成B花色基因的花色基因的DNA序
12、列序列C细胞的细胞的DNA含量含量D细胞的细胞的RNA含量含量【解解析析】基基因因的的碱碱基基组组成成，细细胞胞的的DNA含含量量、细细胞胞的的RNA含含量量均均无无特特异异性性；只只有有基基因因的的碱碱基基序序列列才才具具有有特特异异性性，因因为为，基基因因突突变变是是指指DNA(基基因因)结结构构的的改改变变，包包括括碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失和和置置换换，即即碱碱基基序序列的改变，因此应该检测和比较花色基因的列的改变，因此应该检测和比较花色基因的DNA序列。序列。【答案答案】B三、非选择题三、非选择题11如图是有关生物变异来源的概念图，请据图回答：如图是有关生物变异来源的概念图，
13、请据图回答：(1)图图 中中 表表 示示 _；表表 示示 _；表表 示示_，此过程发生在，此过程发生在_时期。时期。(2)将将的的原原理理应应用用在在育育种种中中，常常利利用用物物理理因因素素如如_或或化学因素如化学因素如_来处理生物来处理生物(各举一例各举一例)。(3)基基因因工工程程中中，将将外外源源基基因因导导入入受受体体细细胞胞时时，常常用用的的运运载载体体有有_(至少两例至少两例)。(4)番番茄茄体体内内的的蛋蛋白白酶酶抑抑制制剂剂对对害害虫虫的的消消化化酶酶有有抑抑制制作作用用，导导致致害害虫虫无无法法消消化化食食物物而而被被杀杀死死，人人们们成成功功地地将将番番茄茄的的蛋蛋白白酶
14、酶抑抑制制剂剂基基因因导导入入玉玉米米体体内内。玉玉米米获获得得了了与与番番茄茄相相似似的的抗抗虫虫性性状状，玉玉米米新新品品种种的的这这种种变变异异的的来来源源是是图图中中_。传传统统的的育育种种方方法法一一般般只只能能在在同同一一种种生生物物中中进进行行，很很难难将将一一种种生生物物的的优优良良性性状状移移植植到到另另一一种种生生物物上上。基基因因工工程的出现使人类有可能程的出现使人类有可能_。【解解析析】可可遗遗传传的的变变异异包包括括基基因因突突变变、基基因因重重组组、染染色色体体变变异异；基基因因重重组组又又分分为为非非同同源源染染色色体体上上非非等等位位基基因因的的自自由由组组合合
15、、四四分分体体时时期非姐妹染色单体的交叉互换、重组期非姐妹染色单体的交叉互换、重组DNA技术几种形式。技术几种形式。【答答案案】(1)替替换换、增增添添、缺缺失失mRNA交交叉叉互互换换减减数数第第一次分裂的四分体一次分裂的四分体(2)X射线或射线或射线或紫外线或激光亚硝酸或硫酸二乙酯射线或紫外线或激光亚硝酸或硫酸二乙酯(3)质粒、噬菌体和动植物病毒质粒、噬菌体和动植物病毒(任举两例任举两例)(4)基基因因重重组组按按照照自自己己的的意意愿愿直直接接定定向向改改变变生生物物，培培育育(创创造造)出新品种出新品种(新的生物类型新的生物类型)(对应学生用书对应学生用书P126)考点考点1基因突变及
16、其应用基因突变及其应用1.基因突变与人工诱变基因突变与人工诱变(1)基因突变基因突变(2)人工诱变人工诱变原理原理利用物理、化学、生物因素处理生物，使它发生基因突变利用物理、化学、生物因素处理生物，使它发生基因突变方法方法物理方法：辐射诱变、激光诱变物理方法：辐射诱变、激光诱变化学方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚硝酸等处理化学方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚硝酸等处理过程过程意义意义提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种2.基因突变的分子机制基因突变的分子机制3基因突变的结果基因突变的结果基基因因突突变变引引起起基基因因“质质”的的改改变变，产产生
17、生了了原原基基因因的的等等位位基基因因，改改变变了了基基因因的的表表现现形形式式，如如由由Aa(隐隐性性突突变变)或或aA(显显性性突突变变)，但但并并未改变染色体上基因的数量和位置。未改变染色体上基因的数量和位置。(1)基因突变与氨基酸改变的对应关系基因突变与氨基酸改变的对应关系碱基对碱基对影响影响范围范围对氨基酸的影对氨基酸的影响响对蛋白质结构的影响对蛋白质结构的影响替换替换小小只改变只改变1个氨个氨基酸或不改变基酸或不改变增添增添大大插入位置前不插入位置前不影响，影响插影响，影响插入后的序列入后的序列若开始增添若开始增添1个碱基对，则再增个碱基对，则再增添添2个、个、5个即个即3n2或减
18、少或减少1个、个、4个即个即3n1(n0，且为整数，且为整数)对对蛋白质结构影响就会小一些蛋白质结构影响就会小一些缺失缺失大大缺失位置前不缺失位置前不影响，影响缺影响，影响缺失后的序列失后的序列若开始缺失若开始缺失1个碱基对，则再减个碱基对，则再减少少2个、个、5个即个即3n2或增添或增添1个、个、4个即个即3n1(n0，且为整数，且为整数)对对蛋白质结构影响就会小一些蛋白质结构影响就会小一些(2)基因突变与性状改变基因突变与性状改变当当控控制制某某性性状状的的基基因因发发生生突突变变时时，其其性性状状未未必必改改变变，其其原原因因如如下：下：若若突突变变发发生生于于真真核核生生物物基基因因结
19、结构构的的内内含含子子内内，此此基基因因转转录录的的信信使使RNA仍仍未未改改变变(但但前前体体RNA改改变变)，因因而而合合成成的的蛋蛋白白质质也也不不发发生生改改变变，此时性状不改变。此时性状不改变。若若突突变变发发生生后后，引引起起了了信信使使RNA上上的的密密码码子子改改变变，但但由由于于一一种种氨氨基基酸酸可可对对应应多多个个密密码码子子，若若改改变变后后的的密密码码子子与与原原密密码码子子仍仍对对应应同同一一种氨基酸，此时突变基因控制的性状也不改变。种氨基酸，此时突变基因控制的性状也不改变。若若基基因因突突变变为为隐隐性性突突变变，如如AA中中其其中中一一个个Aa，此此时时性性状状
20、也不改变。也不改变。突变后的基因不表达。突变后的基因不表达。典典例例1(2010福福建建高高考考)下下图图为为人人WNK4基基因因部部分分碱碱基基序序列列及及其其编编码码蛋蛋白白质质的的部部分分氨氨基基酸酸序序列列示示意意图图。已已知知WNK4基基因因发发生生一一种种突突变变，导致导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A处插入碱基对处插入碱基对GCB处碱基对处碱基对AT替换为替换为GCC处缺失碱基对处缺失碱基对ATD处碱基对处碱基对GC替换为替换为AT【解解析析】本本题题考考查查基基因因突突变变和和基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成过过程
21、程的的知知识识，意意在在考考查查识识图图和和析析图图的的能能力力以以及及对对基基因因突突变变的的理理解解。根根据据图图中中1168位位的的甘甘氨氨酸酸的的密密码码子子GGG，可可知知WNK4基基因因是是以以其其DNA分分子子下下方方的的一一条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链为为模模板板转转录录形形成成mRNA的的，那那么么1169位位的的赖赖氨氨酸酸的的密密码码子子是是AAG，因因此此取取代代赖赖氨氨酸酸的的谷谷氨氨酸酸的的密密码码子子最最可可能能是是GAG，由由此此可可推知该基因发生的突变是推知该基因发生的突变是处碱基对处碱基对AT被替换为被替换为GC。【答案答案】B1.基因突变的基因突变的“随机
22、性随机性”(1)时时间间上上的的随随机机：它它可可发发生生于于生生物物个个体体发发育育的的任任何何时时期期，甚甚至至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。(2)部部位位上上的的随随机机：基基因因突突变变既既可可发发生生于于体体细细胞胞中中，也也可可发发生生于于生生殖殖细细胞胞中中。若若为为前前者者，一一般般不不传传递递给给后后代代，若若为为后后者者，则则可可通通过过生生殖殖细胞传向子代。细胞传向子代。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(2)判定方法判定方法选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
23、选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。3基基因因突突变变是是染染色色体体的的DNA分分子子上上某某一一位位点点的的基基因因发发生生改改变变，在光学显微镜下观察不到。在光学显微镜下观察不到。4基基因因突突变变容容易易发发生生在在具具有有DNA复复制制功功能能的的细细胞胞中中(具具有有分分裂裂能能力力的的细细胞胞)，已已高高度度分分化化的的失失去去分分裂裂能能力力的的细细胞胞因因其其不不发发生生DNA复复制制，故故不不容容易易发发生生基基因因突突变变。所所以以细细胞胞发发生生基基因因突突变变的的概概
24、率率为为：生生殖殖细细胞胞体细胞，分裂旺盛的细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。停止分裂的细胞。5诱变育种材料诱变育种材料只只要要能能进进行行细细胞胞分分裂裂的的材材料料都都符符合合要要求求，如如萌萌发发的的种种子子、小小白白鼠鼠等等；但但不不进进行行细细胞胞分分裂裂的的材材料料不不符符合合要要求求，如如干干种种子子、动动物物精精子子等等。原原因因是是诱诱变变育育种种必必须须发发生生基基因因突突变变，而而基基因因突突变变一一般般只只发发生生在在细细胞胞分分裂裂的的DNA复制过程中。复制过程中。6 6基基因因突突变变一一定定是是可可遗遗传传变变异异，因因为为遗遗传传物物质质改改变变了了；但
25、但基基因因突突变变产产生生的的新新基基因因新新性性状状不不一一定定传传递递给给后后代代，若若发发生生在在体体细细胞胞中中，一一般般不会传递给子代，而发生在配子中则可以传给子代。不会传递给子代，而发生在配子中则可以传给子代。举一反三举一反三1(2011南南通通一一模模)如如果果某某基基因因的的中中部部增增添添了了1个个核核苷苷酸酸对对，下下列哪一项后果的可能性最小列哪一项后果的可能性最小()A没有多肽产物没有多肽产物B翻译为蛋白质时在增添位置终止翻译为蛋白质时在增添位置终止C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D翻译的蛋白质中，增添部位以后的氨基酸序列发生变化翻译的蛋
26、白质中，增添部位以后的氨基酸序列发生变化【解解析析】解解决决本本题题的的关关键键是是理理解解基基因因中中部部某某核核苷苷酸酸对对的的变变化化不不会会影影响响起起始始密密码码。由由于于“基基因因的的中中部部增增添添了了1个个核核苷苷酸酸对对”，不不会会影影响响起起始始密密码码，故故一一定定有有多多肽肽产产物物。如如果果缺缺失失后后刚刚好好形形成成终终止止密密码码，将将出出现现B项项所所述述情情况况；如如果果终终止止密密码码在在缺缺失失的的那那个个核核苷苷酸酸对对后后出出现现，将将出出现现C项项所所述述情情况况；由由于于只只缺缺一一个个核核苷苷酸酸对对，导导致致其其后后段段三三个个相相邻邻的的碱碱
27、基基排排序全部打乱，将出现序全部打乱，将出现D项所述情况。项所述情况。【答案答案】A2(2011安安徽徽理理综综)人人体体甲甲状状腺腺滤滤泡泡上上皮皮细细胞胞具具有有很很强强的的摄摄碘碘能能力力。临临床床上上常常用用小小剂剂量量的的放放射射性性同同位位素素131I治治疗疗某某些些甲甲状状腺腺疾疾病病，但但大大剂量的剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接可能直接()A插入插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变B替换替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失
28、或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代【解解析析】DNA分分子子中中没没有有I元元素素，所所以以131I不不会会插插入入DNA分分子子或或替替换换其其中中的的碱碱基基而而引引起起基基因因突突变变，所所以以积积聚聚在在细细胞胞内内的的131I可可能能直直接接造造成成染染色色体体断断裂裂、缺缺失失或或易易位位等等染染色色体体结结构构的的变变异异，而而这这种种变变异异发发生生在在体细胞，一般不可能传递给下一代。体细胞，一般不可能传递给下一代。【答案答案】C3(2011陕陕西西宝宝鸡鸡质
29、质检检一一理理综综)下下表表是是水水稻稻抗抗稻稻瘟瘟病病的的突突变变品品系系和和敏敏感感品品系系的的部部分分DNA碱碱基基和和氨氨基基酸酸所所在在位位置置。请请分分析析下下列列说说法法正正确确的的是是()A.基因中的碱基对改变，必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化基因中的碱基对改变，必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化B抗抗性性产产生生的的根根本本原原因因是是DNA模模板板链链上上决决定定第第228位位氨氨基基酸酸的的相关碱基发生了替换相关碱基发生了替换C对对生生物物而而言言，碱碱基基对对替替换换多多数数是是有有利利的的，而而增增添添和和缺缺失失比比替换的危害更大替换的危害更大D该突变品系不可能再突变
30、为敏感品系该突变品系不可能再突变为敏感品系抗性品系抗性品系CGT丙氨酸丙氨酸GGT脯氨酸脯氨酸TTA天冬酰胺天冬酰胺敏感品系敏感品系CGT丙氨酸丙氨酸AGT丝氨酸丝氨酸TTA天冬酰胺天冬酰胺氨基酸所在位置氨基酸所在位置227228230【解解析析】由由于于多多种种密密码码子子可可以以决决定定同同一一种种氨氨基基酸酸，所所以以基基因因中中碱碱基基对对的的改改变变不不一一定定引引起起相相应应蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸的的变变化化；突突变变是是不不定定向向的的，所所以以该该品品系系有有可可能能再再突突变变为为敏敏感感品品系系；突突变变是是多多害害少少利利的的，碱碱基基增增添添或或缺缺失失不不一一定
31、定造造成成的的危危害害都都比比替替换换严严重重，例例如如碱碱基基增增添添或或缺缺失失发发生生在在基因的非编码序列。基因的非编码序列。【答案答案】B考点考点2基因重组基因重组1.基因重组的时间、类型、结果及意义基因重组的时间、类型、结果及意义(1)基因重组发生的时期：有性生殖的减数第一次分裂过程中。基因重组发生的时期：有性生殖的减数第一次分裂过程中。(2)基因重组的类型基因重组的类型减减后后期期，非非同同源源染染色色体体上上的的非非等等位位基基因因随随着着非非同同源源染染色色体体的的自由组合而自由组合。自由组合而自由组合。四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。四分体时期，同源染色体的非
32、姐妹染色单体交叉互换。(3)基基因因重重组组的的结结果果：产产生生了了新新的的基基因因型型，大大大大丰丰富富了了变变异异的的来来源。源。2基因突变和基因重组的区别和联系基因突变和基因重组的区别和联系变异类型变异类型比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组变异实质变异实质基因结构发生改变，产基因结构发生改变，产生新的基因生新的基因控制不同性状的基因重新组控制不同性状的基因重新组合合时间时间主要在细胞分裂间期主要在细胞分裂间期(有有丝分裂、减数分裂丝分裂、减数分裂)减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂四分体时期和后期和后期可能性可能性可能性小，突变频率低可能性小，突变频率低普遍发生在有性
33、生殖过程中，普遍发生在有性生殖过程中，产生变异多，是生物多样性产生变异多，是生物多样性的重要原因的重要原因变异类型变异类型比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组适用范围适用范围所有生物都可发生，包所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性括病毒，具有普遍性自然条件下，发生在进行有自然条件下，发生在进行有性生殖过程中性生殖过程中结果结果产生新的基因产生新的基因产生新基因型产生新基因型意义意义是变异的根本来源，为是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原生物进化提供最初的原始材料始材料是形成生物多样性的重要原是形成生物多样性的重要原因之一，加快了进化的速度因之一，加快了进化的速度应用应用诱变育
34、种培育新品种诱变育种培育新品种杂交育种，培育优良品种杂交育种，培育优良品种联系联系都使生物产生可遗传的变异；都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型典典例例2(2011石石景景山山测测试试)图图中中和和表表示示某某精精原原细细胞胞中中的的一一段段DNA分分子子，分分别别位位于于一一对对同同源源染染色色体体的的两两
35、条条非非姐姐妹妹染染色色单单体体的的相相同同位位置置上。下列相关叙述中，正确的是上。下列相关叙述中，正确的是()A和和所在的染色体都来自父方所在的染色体都来自父方B和和的形成是由于染色体易位的形成是由于染色体易位C和和上的非等位基因可能会发生重新组合上的非等位基因可能会发生重新组合D和和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中形成后，立即被平均分配到两个精细胞中【解解析析】图图中中和和分分别别位位于于一一对对同同源源染染色色体体上上，一一条条来来自自父父方方，一一条条来来自自母母方方；图图中中和和表表示示交交叉叉互互换换之之后后，其其上上的的非非等等位位基基因因发发生生重重新新组组合合，是是基基因
36、因重重组组的的一一种种，不不是是非非同同源源染染色色体体之之间间的的易易位位；和和形形成成后后，发发生生的的是是减减分分裂裂过过程程，会会被被平平均均分分配配到到两两个个次次级级精精母母细胞中。细胞中。【答案答案】C 1.在在人人工工操操作作下下，基基因因工工程程、肺肺炎炎双双球球菌菌的的转转化化都都实实现现了了基基因因重组。重组。2基基因因突突变变可可产产生生新新基基因因，进进而而产产生生新新性性状状；基基因因重重组组只只能能是是原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。举一反三举一反三1(2012安徽合肥安徽合肥
37、)生物体内的基因重组是生物体内的基因重组是()A能够产生新的基因能够产生新的基因B在生殖过程中都能发生在生殖过程中都能发生C是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源D在同源染色体之间发生在同源染色体之间发生【解解析析】基基因因重重组组发发生生在在有有性性生生殖殖细细胞胞形形成成的的过过程程中中，基基因因重重组组不不产产生生新新基基因因；基基因因突突变变是是生生物物变变异异的的根根本本来来源源；而而基基因因重重组组包包括括自由组合和互换重组，故选自由组合和互换重组，故选D。【答案答案】D2(2011无无锡锡模模拟拟)如如图图中中a、b、c、d表表示示人人的的生生殖殖周周期期中中不不同同的生理过程
38、。下列说法正确的是的生理过程。下列说法正确的是()A只有只有a、b过程能发生基因突变过程能发生基因突变B基因重组主要是通过基因重组主要是通过c和和d来实现的来实现的Cb和和a的主要差异之一是同源染色体的联会的主要差异之一是同源染色体的联会Dd和和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离的主要差异之一是姐妹染色单体的分离【解解析析】只只要要有有DNA复复制制就就有有可可能能发发生生突突变变，因因此此a、b、d均均能能发发生生基基因因突突变变；基基因因重重组组发发生生在在b过过程程(即即减减数数分分裂裂)中中，c过过程程为为配配子子随随机机结结合合；a过过程程为为有有丝丝分分裂裂；d过过程程细细胞胞增
39、增殖殖和和分分化化，细细胞胞增增殖殖的的方方式式也也是是有有丝丝分分裂裂；而而有有丝丝分分裂裂与与减减数数分分裂裂的的主主要要差差异异为为是是否否发发生生同同源源染染色体联会，而不是染色单体是否分离，故选色体联会，而不是染色单体是否分离，故选C。【答案答案】C3(2011淄淄博博模模拟拟)如如图图是是基基因因型型为为AA的的个个体体不不同同分分裂裂时时期期的的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型()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
40、突变基因突变或基因重组基因突变或基因重组D基基因因突突变变或或基基因因重重组组基基因因突突变变或或基基因因重重组组基基因因重组重组【解解析析】图图分分别别为为有有丝丝分分裂裂中中期期、有有丝丝分分裂裂后后期期和和减减后后期期，其其中中的的A、a基基因因均均来来自自一一条条染染色色体体复复制制形形成成的的两两条条染染色色体体，并并且图且图中没有显示发生过交叉互换，故均为基因突变形成。中没有显示发生过交叉互换，故均为基因突变形成。【答案答案】A(对应学生用书对应学生用书P129)易错点：对基因突变的机制与类型不理解易错点：对基因突变的机制与类型不理解典典例例1 育育种种专专家家在在稻稻田田中中发发
41、现现一一株株十十分分罕罕见见的的“一一秆秆双双穗穗”植植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C观观察察细细胞胞有有丝丝分分裂裂中中期期染染色色体体形形态态可可判判断断基基因因突突变变发发生生的的位置位置D将将该该株株水水稻稻的的花花粉粉离离体体培培养养后后即即可可获获得得稳稳定定遗遗传传的的高高产产品品系系【错因分析错因分析】错选错选A、C或或D项的原因
42、具体分析如下：项的原因具体分析如下：易错易错选项选项错因分析错因分析A项项审题不清。因不知该突变体的基因型，故不能判断审题不清。因不知该突变体的基因型，故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起的其变异为隐性还是显性突变引起的C项项知识理解混淆。把基因突变与染色体变异混淆，基知识理解混淆。把基因突变与染色体变异混淆，基因突变为分子水平变异，在显微镜下观察不到因突变为分子水平变异，在显微镜下观察不到D项项受思维定势的影响。受受思维定势的影响。受“单倍体育种后代都是纯合单倍体育种后代都是纯合子子”的思维定势影响。花药离体培养后形成的植株的思维定势影响。花药离体培养后形成的植株中无同源染色体，不可育；只
43、有再经过染色体加倍中无同源染色体，不可育；只有再经过染色体加倍处理后，才能获得稳定遗传的高产品系处理后，才能获得稳定遗传的高产品系【正正确确解解答答】本本题题以以突突变变实实例例为为载载体体考考查查基基因因突突变变的的特特点点、鉴鉴别别应应用用等等。若若一一秆秆双双穗穗为为隐隐性性突突变变，则则该该植植株株为为隐隐性性纯纯合合子子，那那么么自自交交后后一一定定为为一一秆秆双双穗穗；若若为为显显性性突突变变，则则该该个个体体为为杂杂合合子子，其其自自交交后后代代一秆双穗纯合子比例为一秆双穗纯合子比例为1/4，B项正确。选项正确。选B。典典例例2 在在一一段段能能编编码码蛋蛋白白质质的的脱脱氧氧核
44、核苷苷酸酸序序列列中中，如如果果其其中中部部缺失缺失1个核苷酸对，不可能的后果是个核苷酸对，不可能的后果是()A没有蛋白质产物没有蛋白质产物B翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺失位置终止C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化【错错因因分分析析】对对基基因因突突变变中中碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失和和替替换换与与氨氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清。基酸和蛋白质性状的关系模糊不清。【正正确确解解答答】基基因因中中能能编编码码蛋蛋白白质质的的脱脱氧氧核核苷苷
45、酸酸序序列列若若在在其其中中部部缺缺失失1个个核核苷苷酸酸对对，经经转转录录后后，在在信信使使RNA上上可可能能提提前前形形成成终终止止密密码码子子，使使翻翻译译过过程程在在基基因因缺缺失失位位置置终终止止，使使控控制制合合成成的的蛋蛋白白质质减减少少多多个个氨氨基基酸酸。或或者者因因基基因因中中部部缺缺失失1个个核核苷苷酸酸对对，使使信信使使RNA上上从从缺缺失失部部位位开开始始向向后后的的密密码码子子都都发发生生改改变变，从从而而使使合合成成的的蛋蛋白白质质中中，在在缺缺失失部部位位以以后的氨基酸序列都发生变化。选后的氨基酸序列都发生变化。选A。淀淀粉粉酶酶可可以以通通过过微微生生物物发发
46、酵酵生生产产。为为了了提提高高酶酶的的产产量量，请请你你设设计计一一个个实实验验，利利用用诱诱变变育育种种方方法法，获获得得产产生生淀淀粉粉酶酶较较多多的的菌菌株株。(提提示示：生生产产菌菌株株在在含含有有淀淀粉粉的的固固体体培培养养基基上上，随随着着生生长长可可释释放放淀淀粉粉酶酶分分解解培培养养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈)步骤：步骤：第第一一步步：将将培培养养好好的的菌菌株株分分为为两两组组，一一组组用用一一定定剂剂量量的的诱诱变变剂剂处理，另一组不处理做对照。处理，另一组不处理做对照。第二步：制备含淀粉的固体培养基。第二步：制备含淀粉的固体培养基。第
47、第三三步步：把把诱诱变变组组的的大大量量菌菌株株接接种种于于多多个个含含淀淀粉粉的的固固体体培培养养基基上，同时接种对照组，相同条件下培养。上，同时接种对照组，相同条件下培养。第第四四步步：比比较较两两组组菌菌株株菌菌落落周周围围透透明明圈圈的的大大小小，选选出出透透明明圈圈变变大的菌株。大的菌株。根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果。根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果。_；_。【解解析析】(1)人人工工诱诱变变与与自自然然突突变变相相比比较较，提提高高了了突突变变频频率率，但仍具低频性特点但仍具低频性特点即未突变的比突变的多。即未突变的比突变的多。(2)人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱变的性状一定有利。人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱变的性状一定有利。(3)人人工工诱诱变变仍仍然然具具有有多多害害少少利利性性，即即突突变变个个体体增增多多的的同同时时，有有利有害的都增多但仍然是有害的多。利有害的都增多但仍然是有害的多。【答答案案】由由于于诱诱发发突突变变率率低低，诱诱变变组组中中绝绝大大多多数数菌菌落落周周围围的透明圈大小与对照组相同的透明圈大小与对照组相同由由于于诱诱发发突突变变的的不不定定向向性性，诱诱变变组组中中极极少少数数菌菌落落周周围围的的透透明明圈与对照组相比变大或变小圈与对照组相比变大或变小