第1講基因突變與基因重組-2022年高考一輪生物單元復(fù)習(xí)

第1講基因突變與基因重組變異基因突變基因重組基因突變與基因重組的比較基因突變與基因重組a)溫度在>30℃時(shí)b)溫度在25℃時(shí)長(zhǎng)翅品系幼蟲在35℃條件下培養(yǎng)殘翅幼蟲在25℃條件下培養(yǎng)圖2果蠅的長(zhǎng)翅與殘翅的遺傳1.這是一種什么現(xiàn)象呢？可能是什么原因?qū)е逻@種現(xiàn)象？圖1西馬拉雅兔的毛色變異c)溫度在25℃時(shí)，將身體白色部分的毛拔掉，重新長(zhǎng)出的是黑色的毛變異可能是環(huán)境引起，也可能是遺傳物質(zhì)改變引起2.你有什么好的方法證明你的觀點(diǎn)呢？自交，觀察子代表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不遺傳的變異）（改變）（改變）（改變）基因突變（可遺傳的變異）誘因染色體變異基因重組可遺傳變異不可遺傳變異遺傳物質(zhì)是否變化遺傳物質(zhì)發(fā)生改變遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變遺傳情況變異可以在后代中再次出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)辨析：可遺傳變異不一定遺傳給后代（）√一.變異類型的概述基因突變和染色體變異均屬于_____，其中在光學(xué)顯微鏡下可見的可遺傳變異為___________，分子水平上發(fā)生的變異為___________________，只在減數(shù)分裂過程中發(fā)生的變異為_________，真、原核生物和病毒共有的變異類型為__________。突變?nèi)旧w變異基因突變和基因重組基因重組基因突變二.基因突變請(qǐng)圍繞“基因突變”構(gòu)建相關(guān)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)(4min)生物因素（病毒等）物理因素（射線等）化學(xué)因素（亞硝酸等）誘發(fā)產(chǎn)生自發(fā)產(chǎn)生復(fù)制差錯(cuò)堿基改變主要有絲分裂間期減I前的間期不遺傳后代有性生殖（配子）遺傳后代無性生殖（體細(xì)胞）低頻性隨機(jī)性普遍性多害少利性不定向性(時(shí)間、部位)(生物界)(取決環(huán)境)(方向)(自然狀態(tài))產(chǎn)生新的等位基因生物變異的根本來源生物進(jìn)化的原始材料堿基對(duì)替換、增添、缺失，基因結(jié)構(gòu)改變生物性狀改變？轉(zhuǎn)錄翻譯病因分析：1直接原因是血紅蛋白異常；2根本原因是基因突變(編碼血紅蛋白基因堿基的替換)光學(xué)顯微鏡能夠觀察到紅細(xì)胞形狀的變化1.實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥二.基因突變DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)【概念解讀】辨析：某細(xì)胞的DNA分子中發(fā)生了堿基對(duì)的增添、缺失或替換，則說明該細(xì)胞一定發(fā)生了基因突變（）×二.基因突變1.改變的最小單位？2.基因數(shù)目發(fā)生改變了嗎？種類呢？3.替換、增添、缺失，一般哪種突變影響最??？為什么堿基對(duì)數(shù)目不變、種類改變替換【概念解讀】二.基因突變(1)囊性纖維化是一種由CFTR基因發(fā)生突變導(dǎo)致的遺傳病，目前已發(fā)現(xiàn)CFTR基因有1600多種突變，都能導(dǎo)致嚴(yán)重的囊性纖維化,這一事實(shí)說明基因突變具有______________________等特點(diǎn)。(2)β-肌球蛋白重鏈基因突變可發(fā)生在該基因的不同部位，體現(xiàn)了基因突變的_______特點(diǎn)。(3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因突變產(chǎn)生的一種罕見的遺傳病，嚴(yán)重缺氧時(shí)會(huì)導(dǎo)致個(gè)體死亡，這表明基因突變的特點(diǎn)是_______和___________。不定向性隨機(jī)性________________________________理解特點(diǎn)多害少利性____________________低頻性、多害少利性普遍性隨機(jī)性(時(shí)間、部位)不定向性(方向)區(qū)分二.基因突變二.基因突變思考與討論：1.基因突變是否會(huì)引起生物性狀改變？2.基因突變是否會(huì)遺傳給后代？(1)基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成(2)肽鏈延長(zhǎng)(終止密碼子推后出現(xiàn))(3)肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))(4)肽鏈中氨基酸種類改變；(1)基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)(2)若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對(duì)應(yīng)的是同一種氨基酸（簡(jiǎn)并性）(3)若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個(gè)A→a

(4)有些突變改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的位置，但該蛋白質(zhì)的功能不變。(1)如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子遺傳給后代。(2)有些植物可能通過無性生殖遺傳給后代。有性生殖的生物，基因突變?nèi)绻l(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中，一般不遺傳給后代?，F(xiàn)象分析：某植株發(fā)生基因突變后，該植株及其有性生殖后代均不能表現(xiàn)突變性狀的原因是

。該突變?yōu)殡[性突變，且基因突變發(fā)生在該植株的體細(xì)胞中，不能通過有性生殖傳遞給子代知識(shí)積累——由基因突變可聯(lián)系的知識(shí)(1)聯(lián)系細(xì)胞分裂：在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)，DNA分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈不穩(wěn)定，容易發(fā)生堿基對(duì)的變化。(2)聯(lián)系細(xì)胞癌變：癌細(xì)胞就是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致。(3)聯(lián)系生物育種：誘變育種就是利用基因突變的原理進(jìn)行的。(4)聯(lián)系生物進(jìn)化：基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原始材料。某種動(dòng)物(ZW型)Z染色體上的某個(gè)基因突變后的表達(dá)產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育停滯而死亡，W染色體上無該基因或其等位基因。下列關(guān)于該種突變的敘述錯(cuò)誤的是(多選)A.若該突變?yōu)轱@性突變，則雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞不攜帶突變基因B.若該突變?yōu)轱@性突變，則該動(dòng)物種群中雄性個(gè)體均為隱性純合子C.若該突變?yōu)殡[性突變，則該動(dòng)物種群中雌、雄個(gè)體的數(shù)量相等D.若該突變?yōu)殡[性突變，則雌、雄個(gè)體雜交，子代致死的均為雄性個(gè)體√√命題示例顯性突變和隱性突變的判斷方法(1)理論依據(jù)顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn)隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合子)(2)判定方法①選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交，根據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。a.若后代全為野生型，則突變性狀為隱性。b.若后代全為突變型，則突變性狀為顯性。c.若后代既有突變型又有野生型，則突變性狀為顯性。②讓突變體自交，觀察后代有無性狀分離從而進(jìn)行判斷。1.范圍：主要是_____生物的_____生殖過程中。2.實(shí)質(zhì)：_____________________的重新組合。3.類型(1)自由組合型：減數(shù)第一次分裂的后期，隨著同源染色體的分離，位于______________上的___________隨非同源染色體的_________而發(fā)生重組(如圖)。真核有性控制不同性狀的基因非同源染色體非等位基因自由組合三基因重組(2)交叉互換型：減數(shù)第一次分裂的_______時(shí)期，____________的非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重組(如圖)。四分體同源染色體三基因重組(3)基因工程重組型：目的基因經(jīng)________導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因發(fā)生重組(如圖)。4.基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生___________，導(dǎo)致_________出現(xiàn)。5.基因重組的意義(1)基因重組是形成____________的重要原因。(2)基因重組是生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。運(yùn)載體新的基因型重組性狀生物多樣性三基因重組正誤辨析(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(jìn)行基因重組(

)(3)親代Aa自交，因基因重組導(dǎo)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(dǎo)致基因重組(

)(5)一對(duì)等位基因不存在基因重組，一對(duì)同源染色體也不存在基因重組(

)√××××重組類型自然狀態(tài)下的基因重組人工參與導(dǎo)致的基因重組同源染色體上_非等位基因_間的重組非同源染色體上_非等位基因間的重組基因工程肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂_四分體

時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期

體外目的基因與運(yùn)載體重組和導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組體內(nèi)、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)發(fā)生機(jī)制同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合_，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因_間重組目的基因經(jīng)_運(yùn)載體

導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因_重組__S型_細(xì)菌的DNA與_R型_細(xì)菌的DNA重組圖像示意比較項(xiàng)目基因突變基因重組本質(zhì)時(shí)期結(jié)果發(fā)生頻率發(fā)生對(duì)象意義聯(lián)系基因結(jié)構(gòu)的改變控制不同性狀的基因的重新組合主要在細(xì)胞分裂間期減I后期、減I前期所有生物產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因型生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原始材料生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義，形成生物多樣性的重要原因自然狀態(tài)下突變頻率低有性生殖中非常普遍①均能使生物產(chǎn)生可遺傳變異；②通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)。有性生殖的真核生物基因突變與基因重組的比較如圖a、b為某二倍體生物細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，請(qǐng)分析：(1)圖a細(xì)胞處于什么時(shí)期？細(xì)胞中的1、2號(hào)染色體發(fā)生了什么變異？熱點(diǎn)拓展提示圖a細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期。細(xì)胞中的1、2號(hào)染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細(xì)胞處于什么時(shí)期？該細(xì)胞名稱是什么？在該時(shí)期細(xì)胞中可發(fā)生哪種變異？提示圖b細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期。該細(xì)胞名稱為初級(jí)精母細(xì)胞。該時(shí)期細(xì)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。考向基因重組與減數(shù)分裂的綜合辨析(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)生交叉互換嗎？為什么？提示不一定。二倍體生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中(減數(shù)分裂時(shí))，在四分體時(shí)期，會(huì)有一定數(shù)量的同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。命題示例如圖是一個(gè)基因型為AaBb的動(dòng)物細(xì)胞在完成一次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞圖像。下列相關(guān)敘述正確的是A.甲、乙兩細(xì)胞均有2對(duì)同源染色體，2個(gè)染色體組B.甲、乙兩細(xì)胞均處于減數(shù)第一次分裂后期C.甲細(xì)胞變異來自基因突變，乙細(xì)胞將出現(xiàn)染色體

變異D.甲、乙兩細(xì)胞通過基因重組產(chǎn)生4種不同基因型的精細(xì)胞√網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.豌豆的圓粒和皺粒是由R、r基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀，當(dāng)R基因插入一段800個(gè)堿基對(duì)的DNA片段時(shí)就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機(jī)制如圖所示。下列分析正確的是A.R基因插入一段800個(gè)堿基對(duì)

的DNA片段屬于基因重組B.豌豆淀粉含量高、吸水漲大、呈圓粒是表現(xiàn)型C.在b過程中能發(fā)生A—T、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)D.參與b過程的tRNA種類有20種，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸√2.黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產(chǎn)生的F1(Aa)不同個(gè)體出現(xiàn)了不同體色。研究表明，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)，而甲基化不影響DNA復(fù)制。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是A.F1個(gè)體體色的差異可能與A基因甲基化程度有關(guān)B.堿基甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合C.堿基甲基化不影響遺傳信息的傳遞D.A基因中的堿基甲基化引起了基因突變√3.某XY型性別決定的野生型植物不抗除草劑(4－Bu)，甲組研究者對(duì)多株該植物進(jìn)行輻射處理，然后讓其隨機(jī)傳粉，在后代中篩選出甲品系抗4－Bu的雌、雄植株各一株(F1)，將F1雜交后，發(fā)現(xiàn)F2中約有

的個(gè)體不具有抗4－Bu的特性，抗4－Bu的個(gè)體中雌株、雄株約各占一半的數(shù)量。請(qǐng)回答下列問題：(1)研究者判定：抗4－Bu屬于顯性基因突變，理由是__________________________________________________________________________________________；相關(guān)基因A、a位于常染色體上，如果抗4－Bu的相關(guān)基因僅位于X染色體上，則________________________________________________________________________________________________。