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1、目 录 Contents考情精解读考点1考点2A.知识全通关B.题型全突破C.能力大提升考法1考法2专题探究易错1易错2易错3易错4考情精解读考纲解读命题规律命题趋势考情精解读1 高考帮生物 专题一细胞的分子组成1.基因重组及其意义;2.基因突变的特征和原因;3.转基因食品的安全知识体系构建考纲解读命题规律命题趋势知识体系构建考情精解读2 高考帮生物 专题一细胞的分子组成考点2016全国2015全国2014全国自主命题地区基因突变【70%】全国,32,2分2016海南,25,2分2016天津,5,6分2015北京,30,8分2015江苏,15,2分2015浙江,32,3分2014江苏,13,2
2、分2014江苏,25,3分2014上海,59,2分2014天津,8,2分2014浙江,6,6分基因重组【20%】2015上海,20,2分2014北京,30,2分2014上海,10,2分考纲解读命题规律命题趋势知识体系构建考情精解读31.热点预测结合遗传规律考查基因突变和基因重组的相关内容一直是高考命题的热点,以图形辨别或文字表述为主,既有选择题,也有非选择题,选择题一般是26分,非选择题一般是8分左右。2.趋势分析预计高考对本专题的考查还将集中在基因突变上。另外,随着DNA重组技术的发展,高考中考查基因重组来源的题目有增加的趋势,值得关注 高考帮生物 专题一细胞的分子组成考纲解读命题规律命题趋
3、势知识体系构建考情精解读4返回目录 高考帮生物 专题一细胞的分子组成知识全通关知识全通关1考点1基因突变继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变原因内因DNA分子复制偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生外因物理因素:如紫外线、X射线等;化学因素:如碱基类似物、亚硝酸等;生物因素:如病毒等时间主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期特点普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性结果产生该基因的等位基因,即新基因意义基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料实例:镰刀型细胞贫血症直接原因组成
4、血红蛋白分子的一个氨基酸被替换,由正常的谷氨酸变成了缬氨酸根本原因控制血红蛋白分子合成的基因中一个碱基序列由正常CTT变成CAT,即发生了基因突变知识全通关2考点1基因突变继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组【名师提醒】(1)基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基的种类和数目的变化,从而引起的基因结构的改变,但基因的数目和位置未改变。(2)有细胞周期的细胞发生基因突变的概率相对较高,无细胞周期的细胞则相对较低。(3)基因突变的有害或有利由生存环境决定。基因突变的有害或有利是对该生物本身而不是对人类而言的。例如,落粒性水稻有利于水稻的繁殖,但不利于人类收割,所以落粒性对水稻而言
5、属于有利变异。返回目录【辨析比较】高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组知识全通关3考点1基因突变诱发突变与自发突变(1)诱发突变:当DNA分子复制的时候,其结构最不稳定,容易受到外界因素的作用而发生突变。这种通过外界因素的作用而产生的突变称为诱发突变。(2)自发突变:在自然状况下产生的DNA复制中的错误或DNA分子受损伤引起的突变称为自发突变。知识全通关4考点2基因重组继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组概念在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合类型自由组合型位于非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合交叉互换型四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉
6、互换人工重组型转基因技术,即基因工程结果产生新的基因型,导致重组性状的出现意义基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组知识全通关5考点2基因重组【名师提醒】(1)受精作用过程中不存在基因重组。基因重组发生在减数第一次分裂过程中,即配子的形成过程中。(2)一对等位基因之间不存在基因重组。因为基因重组中的基因指的是非等位基因。(3)自然条件下基因重组多发生在真核生物中,病毒和原核生物基本不发生基因重组。题型全突破题型全突破1考法1 对基因突变的理解与判断继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组考法综述本考法在高考的选择题和非
7、选择题中都有可能出现,主要围绕基因突变的概念、特点和原因分析展开,常与基因表达、遗传规律以及基因对性状的控制等结合进行综合命题。考法指导1.基因突变的原因题型全突破2考法1 对基因突变的理解与判断继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组注意：诱发基因突变的因素不同,导致基因突变的机制不同,如物理因素一般是通过损伤细胞DNA的结构诱发基因突变。2.基因突变和生物性状的关系(1)基因突变并不一定改变生物性状,其原因分析如下:由于密码子具有简并性,改变后的密码子若与原密码子仍对应同一种氨基酸,则此时突变基因控制的生物性状不改变。若基因突变为隐性突变,如AA中的一个Aa,此时生物性状也不改变。
8、某些突变虽改变了蛋白质中个别位置上氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功能。某些生物性状由多个基因决定,某个基因发生突变,但共同控制此性状的其他基因未发生突变,则其性状也不会改变。性状表现是基因和环境因素共同作用的结果,在某些环境条件下,基因突变可能并不会引起性状改变。题型全突破3考法1 对基因突变的理解与判断继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组若基因突变发生在非编码部位(内含子和非编码区),生物的性状也可能不会发生改变。(2)基因突变改变生物性状:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质的功能改变,从而影响生物的性状,如镰刀型细胞贫血症。3.基因突变对后代性状的影响(1)基因突变发生在
9、体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。(2)基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,突变可能通过有性生殖传给后代。(3)生殖细胞的突变率一般比体细胞的高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。题型全突破4考法1 对基因突变的理解与判断继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组4.基因突变与基因表达的联系碱基对影响范围对蛋白质中氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列,影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列,影响缺失位置后的序列题型全突破5考法1 对基因突变的理解与判断继续学习 高考帮
10、生物 专题十四基因突变与基因重组4.基因突变与基因表达的联系碱基对影响范围对蛋白质中氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列,影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列,影响缺失位置后的序列继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组【考法示例1】题型全突破6考法1 对基因突变的理解与判断下表描述一个控制A酶合成的基因的相关情况,当其碱基序列中的某一个碱基被另外一个碱基取代后其控制合成的蛋白质产物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性发生了变化,据表分析下列说法中不正确的是相对于A酶的催化活性相对于A酶的氨基酸数目甲100%不变乙50%不变丙0%减少丁150
11、%不变A.无法判断蛋白质丁的氨基酸序列是否有改变 B.蛋白质乙的氨基酸序列一定有改变C.单一碱基取代现象可以解释蛋白质丙的产生 D.蛋白质甲的氨基酸序列不一定改变返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破7考法1 对基因突变的理解与判断思路分析解答本题要理解以下两点:(1)注意从表格中获取有效信息,对不同酶的催化活性和氨基酸数目变化进行比较。(2)要联系基因表达的相关知识,从密码子具有简并性等方面考虑。解析基因碱基序列中的某一个碱基被另外一个碱基取代,说明发生了基因突变。由于蛋白质丁的催化活性提高了,所以其氨基酸序列一定有改变,故A错误;由于蛋白质乙的催化活性降低,所以其氨基酸
12、序列也一定有改变,故B正确;单一碱基取代也可能导致对应密码子变成了终止密码子,因此可以解释蛋白质丙的出现,故C正确;由于蛋白质甲的催化活性没有改变,可能发生了中性突变,因此无法推断蛋白质甲的氨基酸序列是否改变,故D正确。答案A继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破8考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系考法综述本考法在高考的选择题和非选择题中都有可能出现,一般通过图表等形式考查动、植物有性生殖过程和基因工程中的基因重组,并常与减数分裂、基因突变相联系。考法指导1.三种基因重组类型的比较重组类型同源染色体的非姐妹染色单体间的基因重组非同源染色体上非等位基因间的重组人为导致
13、的基因重组(DNA重组)发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期体外目的基因与运载体重组,目的基因导入受体细胞内与细胞内基因重组发生机制同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因重组用人工手段使不同DNA分子重新组合继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破9考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系重组类型同源染色体的非姐妹染色单体间的基因重组非同源染色体上非等位基因间的重组人为导致的基因重组(DNA重组)图像示意特点只产生新基因型,并未产生新基因无新蛋白质无
14、新性状(新性状不同于新性状组合);发生于真核生物有性生殖的细胞核基因遗传中(DNA重组技术除外)继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破10考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系2.基因突变和基因重组的关系项目基因突变基因重组(人工重组除外)发生时期主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期发生在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期产生原因应用诱变育种杂交育种联系都使生物产生可遗传的变异;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继续学习 高考帮生物 专题十四
15、基因突变与基因重组题型全突破11考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系3.“三看法”判断基因突变与基因重组(1)一看亲子代基因型如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)二看细胞分裂方式如果是有丝分裂过程中染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或交叉互换。继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破12考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系(3)三看细胞分裂图如果是有丝分裂后期的图像,两条子染色体上
16、的两基因不同,则为基因突变的结果,如图甲所示。如果是减数第二次分裂后期的图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙所示。如果是减数第二次分裂后期的图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙所示。继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组【考法示例2】下列关于基因重组的说法,不正确的是A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B.减数分裂过程中,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C.减数分裂过程中,非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下,水稻雄蕊内可
17、发生基因重组,而根尖中则不能题型全突破13考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破14考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系思路分析本题主要考查了有性生殖过程中基因重组的类型及发生的时间,解题思路如下:解析在有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合,称为基因重组,它包括自由组合型和交叉互换型。减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组,姐妹染色单体上一般含有相同基因不会导致基因重组。非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组。减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,所以不会发生
18、基因重组。答案B继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破15考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系如图为高等动物细胞分裂示意图。图中反映的是该细胞一定发生了基因突变该细胞一定发生了基因重组该细胞可能发生了基因突变该细胞可能发生了基因重组A.B.C.D.【考法示例3】返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组题型全突破16考法2 基因重组及其与基因突变的区别和联系思路分析根据细胞分裂过程特点分析细胞分裂图像特征判断各选项。解析由图中没有同源染色体,同时着丝点分开,可以确定该图表示处于减数第二次分裂后期的细胞。同时注意到该细胞中,由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的
19、基因不完全相同,如存在基因B、b。其原因可能是减数第一次分裂前的间期染色体复制出现错误,发生了基因突变,也可能是减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,即发生了基因重组。答案B能力大提升继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升1专题探究生物变异类型的探究1.可遗传变异与不可遗传变异及其判断方法(1)可遗传变异与不可遗传变异不可遗传变异环境变化,遗传物质未变原因可遗传变异来源(2)判断方法继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组【示例4】已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注
20、射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否诱导基因突变,可行性方案是A.甲群体甲群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素B.乙群体乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素C.甲群体乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素D.甲群体乙群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素能力大提升2专题探究继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升3专题探究解析在孵化早期,向有尾鸡群体产生的受精卵内注射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状,无尾性状的产生可能有两个原因:一是胰岛素诱导基因突变(aA),二是胰岛素影响了胚胎的发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因,可以让乙群体与甲
21、群体(aa)杂交,在孵化早期不向卵内注射胰岛素,观察孵化出的小鸡的性状,如果全为有尾鸡,则表示胰岛素影响了胚胎的发育进程;如果还有无尾鸡出现,则表示胰岛素诱发了基因突变。答案D继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升4专题探究2.显性突变和隐性突变的判断(1)类型(2)判定方法选取突变体与其他已知未突变纯合体杂交,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。继续学习 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组【示例5】果蝇是遗传学研究常用的生物材料,已知果蝇的黄身和黑身是一对相对性状,控制该性状的基因位于常染色体上,一对体色为黑身的果蝇交配,后代有多只黑身果蝇和
22、一只黄身雄果蝇,分析认为体色异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制体色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因),二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上的一对等位基因)。请设计杂交实验并预测实验结果。设计方案:将这只黄身雄果蝇与交配,获得若干后代。结果预测:若后代,则为原因一,并且发生的是性突变。若后代,则为原因二。能力大提升5专题探究返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升6专题探究解析若为基因突变,因为当代产生黄身性状,则发生的是显性突变,设相关基因用A、a表示,则黄身果蝇的基因型为Aa,黑身果蝇的基因型为aa,若让黄
23、身果蝇Aa和黑身果蝇aa交配,则后代黄身果蝇和黑身果蝇的比例为11;若果蝇黄身的出现是隐性基因携带者杂交的结果,则两个亲代的基因型均为Aa,黑身为显性性状,后代黄身果蝇的基因型为aa,F1黑身果蝇的基因型AAAa=12,当雄性的黄身果蝇和多只F1黑身雌果蝇交配,后代中黑身果蝇要多于黄身果蝇。答案多只F1黑身雌果蝇黑身果蝇黄身果蝇=11显黑身果蝇多于黄身果蝇返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升7易错1 认为基因突变就是DNA中碱基对的替换、增添、缺失点拨:出现错误认识的原因是没有把“基因”和“DNA”两个概念分开。基因是有遗传效应的DNA片段,而DNA由基因序列和非基因序列
24、组成。非基因序列中碱基对的替换、增添或缺失不能称为基因突变。因此,DNA中碱基对的增添、缺失、替换不一定是基因突变。返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升8易错2 认为基因突变只发生在细胞分裂间期点拨:具有细胞结构的生物,其基因主要分布在细胞核或拟核中,但叶绿体、线粒体中也分布着一部分基因。基因突变可以发生在任何生物体的任何细胞的任何时期,但对于核基因来说,由于分裂期染色体高度螺旋化,没有染色体的复制,一般不发生基因突变,因此基因突变主要发生在细胞分裂间期。返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升9易错3 认为基因突变一定会产生等位基因点拨:真核生物体细胞
25、中的染色体大多都是成对存在的,因此核基因是成对存在的,基因突变的结果通常是产生等位基因。但是对于病毒和原核生物来说,其基因组结构简单,而且基因一般是成单存在的,因此即使发生基因突变也不会存在等位基因。由此我们可以得知:基因突变产生的是新基因,并不全是等位基因。返回目录 高考帮生物 专题十四基因突变与基因重组能力大提升10易错4 认为基因重组只发生在进行有性生殖的生物中点拨:基因重组有三种类型:四分体时期的交叉互换、减数第一次分裂后期的非同源染色体上的非等位基因自由组合以及发生在基因工程中的基因重组。由此可知,前两种类型的基因重组发生在有性生殖产生配子的减数分裂过程中,而第三种类型的基因重组与有性生殖没有关系。但题中若没有特别指明是基因工程,或者注明不考虑基因工程,可以认为基因重组发生在进行有性生殖的生物中。