全国高考生物大一轮复习第七单元生物的变异育种和进化第25讲基因突变和基因重组名师精编课件

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25讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 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 1.基因重组及其意义基因重组及其意义() 2.基因突变的特征和基因突变的特征和原因原因() 基因突变基因突变 替换、增添和缺失替换、增添和缺失 ，1 概念：概念： 由于由于DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的_基因结构基因结构 的改变。的改变。 而引起的而引起的_2实例：实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 氨基酸氨基酸 被替换。被替换。(1)直接原因：组成血红蛋白分子的一个直接原因：组成血红蛋白分子的一个_

2、 碱基对碱基对 (2)根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个_改变。改变。 减数第一次分减数第一次分 有丝分裂间期有丝分裂间期 或或_ 3时间：时间：主要发生在主要发生在_裂前的间期裂前的间期 。 _4诱发因素诱发因素连一连连一连 新基因新基因 可产生可产生_? ? ?配子配子 在在_中，可传递给后代中，可传递给后代5结果结果? ? ? ?体细胞体细胞 中，一般不能通过有性生殖遗传中，一般不能通过有性生殖遗传? ?在在_6突变特点突变特点 普遍性普遍性 ：一切生物都可以发生。：一切生物都可以发生。 (1)_随机性随机性 ：生物个体发育的任何时期和部位。：生

3、物个体发育的任何时期和部位。 (2)_低频性低频性 ：自然状态下，突变频率很低。：自然状态下，突变频率很低。 (3)_7意义意义 新基因新基因 产生的途径。产生的途径。 (1)_根本来源根本来源 。 (2)生物变异的生物变异的_原始原始 材料。材料。 (3)生物进化的生物进化的_ 1(必修必修2 P84拓展题拓展题T2改编改编)具有一个镰刀型细胞贫血症具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体突变基因的个体(即杂合子即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，对疟疾有状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，对疟疾有较强的抵抗力。

4、镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗 ) 的地区。对此现象的解释，正确的是的地区。对此现象的解释，正确的是( C A基因突变是有利的基因突变是有利的 B基因突变是有害的基因突变是有害的 C基因突变的有害性是相对的基因突变的有害性是相对的 D不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵抗不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵抗力更强力更强 2(深入追问深入追问)(1)镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传给子代吗？型？该症状能遗传给子代吗？ 提示：提示：属于碱基对的替换；不能。属于碱

5、基对的替换；不能。 (2)基因突变的内因是什么？基因突变的内因是什么？ 提示：提示：DNA分子复制过程中碱基互补配对发生错误，分子复制过程中碱基互补配对发生错误， 从而造从而造成碱基对排列顺序的改变。成碱基对排列顺序的改变。 突破突破 1 基因突变的机理、类型及特点基因突变的机理、类型及特点 突破突破 2 基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性状的影响大小状的影响大小 类型类型 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 可改变可改变1个氨基酸或不改变，个氨基酸或不改变， 也可使翻也可使翻译提前终止译提前终止 插入位置前不影响，插入位置

6、前不影响， 影响插入位置后的影响插入位置后的序列序列 小小 替换替换 _ 大大 增添增添 _ 类型类型 缺失缺失 增添或缺增添或缺 失失3个碱基个碱基 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 缺失位置前不影响，影响缺失缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列位置后的序列 增添或缺失位置增加或缺失一增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列个氨基酸对应的序列 大大 _ 小小 _ 突破突破 3 基因突变未引起生物性状改变的原因基因突变未引起生物性状改变的原因 密码子具有简并性，密码子具有简并性，(1)从密码子与氨基酸的对应关系分析：从密码子与氨基酸的对应关系分析：_ 有可能翻译出相

7、同的氨基酸有可能翻译出相同的氨基酸 _。 由纯合子的显性基因由纯合子的显性基因(2)从基因型与表现型的关系分析：从基因型与表现型的关系分析：_ 突变成杂合子中的隐性基因突变成杂合子中的隐性基因 _。 突破突破 4 由基因突变联系到的知识由基因突变联系到的知识 间期间期 ，DNA复制时，复制时，DNA(1)细胞分裂：在细胞分裂细胞分裂：在细胞分裂_分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。的变化。 原癌原癌 抑癌抑癌 (2)细胞癌变：癌细胞就是细胞癌变：癌细胞就是_基因和基因和_基基因发生基因突变所致。因发生基因突变所致。 诱

8、变诱变 (3)生物育种：生物育种：_育种就是利用基因突变的原理进育种就是利用基因突变的原理进行的。行的。 生物进化生物进化 提供原始材料。提供原始材料。 (4)生物进化：基因突变为生物进化：基因突变为_ (1)基因突变不只是发生在间期基因突变不只是发生在间期 基因突变主要发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的基因突变主要发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。 (2)诱变因素不能决定基因突变的方向诱变因素不能决定基因突变的方向 诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突变的方诱变因素可提高基因突变的频

9、率，但不会决定基因突变的方向，基因突变具有不定向性的特点。向，基因突变具有不定向性的特点。 (3)基因突变不会改变基因突变不会改变DNA上基因的数目和位置上基因的数目和位置 基因突变发生在基因内部，因此基因突变只是产生了新的等基因突变发生在基因内部，因此基因突变只是产生了新的等位基因，并没有改变位基因，并没有改变DNA上基因的数目和位置。上基因的数目和位置。 (4)RNA病毒中也有基因突变病毒中也有基因突变 RNA病毒中，病毒中，基因突变指基因突变指RNA中碱基的改变、中碱基的改变、增添和缺失，增添和缺失，其突变率远大于其突变率远大于DNA的突变率。的突变率。 【感知考题】【感知考题】 (20

10、16高考天津卷，高考天津卷，5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见表：枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见表： 枯草杆枯草杆菌菌 野生型野生型 突变型突变型 核糖体核糖体S12蛋白第蛋白第5558链霉素与核链霉素与核 位的氨基酸序列位的氨基酸序列 PK KP PR KP 糖体的结合糖体的结合 能能 不能不能 在含链霉素在含链霉素培养基中的培养基中的存活率存活率(%) 0 100 注：注：P：脯氨酸；：脯氨酸；K：赖氨酸；：赖氨酸；R：精氨酸：精氨酸 下列叙述正确的是下列叙述正确的是( A ) AS12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B链霉素通过与核糖体结合抑

11、制其转录功能链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C突变型的产生是由于碱基对的缺失所致突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析解析 由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达到达到100%，说明，说明S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性，抗性，A项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，译功能，B项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中

12、只有一个氨基酸不同，故突变型的产生是碱基对替换的结果，个氨基酸不同，故突变型的产生是碱基对替换的结果，C项项错误；本题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野生型和突错误；本题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，抗性突变，D项错误。项错误。 。 (1)以下细胞易发生基因突变的有以下细胞易发生基因突变的有_肌肉细胞肌肉细胞 叶肉细胞叶肉细胞 分生区细胞分生区细胞 干细胞干细胞 癌细胞癌细胞 神经细胞神经细胞 肺炎双球菌肺炎双球菌 噬菌体噬菌体 (2)如图为大肠杆菌某基因碱基序列的变化

13、，如图为大肠杆菌某基因碱基序列的变化， 对其所控制合成对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码不考虑终止密码 子子)_。 高分点拨高分点拨类题通法类题通法 (1)判断变异是否属于基因突变的方法判断变异是否属于基因突变的方法 基因内部结构发生变化基因内部结构发生变化是基因突变。是基因突变。 基因数目发生变化基因数目发生变化不是基因突变。不是基因突变。 基因位置发生改变基因位置发生改变不是基因突变。不是基因突变。 光学显微镜可观察到光学显微镜可观察到不是基因突变。不是基因突变。 产生新基因产生新基因是基因突变。是基因突变。 (2)基因突变类型的基因

14、突变类型的“二确定二确定” 确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为确定突变的形式：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化，则一般为碱基碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。对的增添或缺失。 确定替换的碱基对：确定替换的碱基对： 一般根据突变前后转录成一般根据突变前后转录成mRNA的碱的碱基序列判断，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。的碱基即为替换碱基。 【跟进题组】【跟进题组】 命题命题1 基因突变的类型基因突变的类型 1(2015高考海南卷

15、，高考海南卷，19)关于等位基因关于等位基因B和和b发生突变的发生突变的 ) 叙述，错误的是叙述，错误的是( B A等位基因等位基因B和和b都可以突变成为不同的等位基因都可以突变成为不同的等位基因 BX射线的照射不会影响基因射线的照射不会影响基因B和基因和基因b的突变率的突变率 C基因基因B中的碱基对中的碱基对GC被碱基对被碱基对AT替换可导致基替换可导致基因突变因突变 D在基因在基因b的的ATGCC序列中插入碱基序列中插入碱基C可导致基因可导致基因b的的突变突变 解析：基因突变具有不定向性，解析：基因突变具有不定向性，A项正确；物理因素如项正确；物理因素如X射射线等可提高突变率，线等可提高突

16、变率，B项错误；基因中碱基对的替换、增添项错误；基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变，或缺失均可引起基因突变，C项、项、D项正确。项正确。 2(2017山东烟台市模拟山东烟台市模拟)如图为人如图为人WNK4基因部分碱基序基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是因发生的突变是( B ) A处插入碱基对处插入碱基对GC B处碱基对处碱基对AT替换为替换为GC C处缺失碱基对处缺失碱基对AT D处碱基对处碱

17、基对GC替换为替换为AT 解析：首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为解析：首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTC，确定赖氨酸的密码子为，确定赖氨酸的密码子为AAG，处插入、缺失碱，处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，处碱基对替换基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，处碱基对替换后密码子为后密码子为AAA还是赖氨酸，处碱基对替换后密码子为还是赖氨酸，处碱基对替换后密码子为GAG，对应谷氨酸。，对应谷氨酸。 基因突变基因突变DNA中碱基对的增添、缺失和替换中碱基对的增添、缺失和替换 点拨点拨 (1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段，片段， 不具有遗传效

18、应不具有遗传效应的的DNA片段也可发生碱基对的改变。片段也可发生碱基对的改变。 (2)有些病毒的遗传物质是有些病毒的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失中碱基的增添、缺失和替换引起病毒性状变异，广义上也称为基因突变。和替换引起病毒性状变异，广义上也称为基因突变。 命题命题 2 基因突变的特点分析及应用基因突变的特点分析及应用 3(2017江苏南通一模江苏南通一模)用亚硝基化合物处理萌发的种子，用亚硝基化合物处理萌发的种子，发发现某基因上一个腺嘌呤现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤经脱氨基变成了次黄嘌呤(I)，I不不能再与能再与T配对，配对， 但能与但能与C配对。配对。 下列

19、相关叙述错误的是下列相关叙述错误的是( B ) A这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换 B连续复制两次后，含原基因的连续复制两次后，含原基因的DNA分子占分子占1/4 C突变产生的新基因与原基因互为等位基因突变产生的新基因与原基因互为等位基因 D突变性状对该生物的生存是否有害，取决于能否适应环突变性状对该生物的生存是否有害，取决于能否适应环境境 解析：基因突变包括自发突变和人工诱变，用亚硝基化合物解析：基因突变包括自发突变和人工诱变，用亚硝基化合物处理属于人工诱变。处理属于人工诱变。A变为变为I后，后，I不能与不能与T配对，故突变配对，故突变后的后的DN

20、A分子中分子中AT碱基对被替换，碱基对被替换，A正确；正确；DNA复制复制为半保留复制，为半保留复制，一条链上一个碱基发生改变，一条链上一个碱基发生改变，突变后的突变后的DNA分子连续两次复制得到的分子连续两次复制得到的4个个DNA分子中，有分子中，有1/2的的DNA分子仍含原基因，分子仍含原基因，B错误；基因突变产生等位基因，突变性错误；基因突变产生等位基因，突变性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件，状有害还是有利是相对的，取决于环境条件，C、D正确。正确。 将基因突变的结果将基因突变的结果“产生新基因产生新基因”与与“产生等位基因产生等位基因”混淆混淆 点拨点拨 病毒和原核细胞的基因一

21、般是单个存在的，不存在病毒和原核细胞的基因一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 命题命题 3 基因突变的判断及实验设计基因突变的判断及实验设计 4(基因突变位置的判断基因突变位置的判断)已知已知a、b、c、d是某细菌是某细菌DNA片段上的片段上的4个基因，个基因，图中图中W表示野生型，分别表示表示野生型，分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别

22、检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体中该酶有活性，则编码该酶的基因是型和突变体中该酶有活性，则编码该酶的基因是( B ) A基因基因a C基因基因c B基因基因b D基因基因d 解析：从图中可以看出：突变体缺失基因解析：从图中可以看出：突变体缺失基因d；突变体缺；突变体缺失基因失基因b、c、d；突变体缺失基因；突变体缺失基因a、b。由题中。由题中“分别检分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体中该酶有活性突变体中该酶有活性”，说明决定该酶的基因

23、在野生型和，说明决定该酶的基因在野生型和突变体中都有，而在其他突变体中没有，因此编码该酶的突变体中都有，而在其他突变体中没有，因此编码该酶的基因是基因基因是基因b。 5(显隐性突变的判断显隐性突变的判断)(全国卷全国卷)一对毛色正常鼠交配，产下一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果一是基因突变的直接结果(控制毛色基因控制毛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因中

24、的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只只涉及亲本常染色体上一对等位基因涉及亲本常染色体上一对等位基因)。 假定这只雄鼠能正常生假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。 (1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为显显 性性_

25、11 ，则可推测毛色异常是，则可推测毛色异常是_隐隐 性基因突变为性基因突变为_ 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本只有两个隐性纯合亲本中一个亲本基因的直接结果，因为基因的直接结果，因为_ 的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异_ 常鼠与毛色正常鼠的比例均为常鼠与毛色正常鼠的比例均为11的结果的结果 _。 (2)如果不同窝子代出现两种情况，如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色一种是同一窝子代中毛色11 ，另一种是同一窝子代，另一种是同一窝子代异常鼠与毛色正常鼠的比例为异常鼠与毛色正常鼠的比例为_毛色正常毛色正常 鼠，则可推

26、测毛色异常是隐性基因携鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携全部表现为全部表现为_带者之间交配的结果。带者之间交配的结果。 解析：解析：(1)若突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中若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，则毛色异常应是隐性基因突变为显性基因的直的一个基因，则毛色异常应是隐性基因突变为显性基因的直接结果，接结果， 则突变体为杂合子，则突变体为杂合子，其每窝子代性状比例均为其每窝子代性状比例均为11。 (2)若亲本是隐性基因携带者，则该雄鼠为隐性纯合子，其同若亲本是隐性基因携带者，则该雄鼠为隐性纯合子，其同窝雌鼠为显性纯合子或杂合子，窝雌鼠为显性纯合子或杂合子，其子

27、代比例为其子代比例为11或全部为或全部为毛色正常。毛色正常。 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 (1)理论依据理论依据 ? ? ?显性突变：显性突变：aaAa 当代表现当代表现? ? ? ?隐性突变：隐性突变：AAAa 当代不表现，一旦表现即为纯合子当代不表现，一旦表现即为纯合子? ?(2)判定方法：选取突变体与其他已知未突变体判定方法：选取突变体与其他已知未突变体(即野生型即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。杂交，根据子代性状表现判断。 a若后代全为野生型，则突变性状为隐性。若后代全为野生型，则突变性状为隐性。 b若后代全为突变型，则突变性状为显性。若后代全为突变型

28、，则突变性状为显性。 c若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。 让突变体自交，观察后代有无性状分离而判断。让突变体自交，观察后代有无性状分离而判断。 基因重组基因重组 重新组合重新组合 。 1实质：实质：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_2类型及发生时间类型及发生时间 如图甲、乙为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都如图甲、乙为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。发生了基因重组。 (1)发生时间发生时间 四分体时期四分体时期 ；图乙：；图乙：写出相应细胞所处的时期：图甲：写出相应细胞所处的时期：图甲：_减

29、数第一次分裂后期减数第一次分裂后期 。 _(2)类型类型 非姐妹染色单体非姐妹染色单体 之间交叉互换；之间交叉互换； 图甲：同源染色体上图甲：同源染色体上_非等位基因非等位基因之间自由组合。之间自由组合。 图乙：非同源染色体上的图乙：非同源染色体上的_ 通过转基因技术将目的基因经运载体导入受体细胞，导致目通过转基因技术将目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组，也是一种基因重组。的基因与受体细胞中的基因发生重组，也是一种基因重组。 新的基因型新的基因型 ，导致，导致_重组性状重组性状 出现。出现。 3结果：结果：产生产生_4意义：意义：形成生物多样性的重要原因之一。

30、形成生物多样性的重要原因之一。 1(必修必修2 P83思考与讨论改编思考与讨论改编)父母和子女之间、同一父母父母和子女之间、同一父母的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异，其主要原因是的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异，其主要原因是( B ) A基因突变基因突变 C环境影响环境影响 B基因重组基因重组 D包括包括A、B、C三项三项 2(深入追问深入追问)(1)自然条件下，原核生物能发生基因重组吗？自然条件下，原核生物能发生基因重组吗？ 提示：提示：一般不能。但是特殊情况下可以，如肺炎双球菌的转化。一般不能。但是特殊情况下可以，如肺炎双球菌的转化。 (2)精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗？为什

31、么？精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗？为什么？ 提示：提示：不属于。不属于。基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合，合， 精子和卵细胞随机结合时，精子和卵细胞随机结合时，由于来自父方和母方的染色体为由于来自父方和母方的染色体为同源染色体，同源染色体，故精子与卵细胞的随机结合不会导致基因重组，故精子与卵细胞的随机结合不会导致基因重组，自自然条件下基因重组发生的时间是减数第一次分裂前期的四分体然条件下基因重组发生的时间是减数第一次分裂前期的四分体时期和减数第一次分裂后期。时期和减数第一次分裂后期。 基因重组发生在精子和卵细胞的形基因重组发生在精子和

32、卵细胞的形成过程中。成过程中。 基因突变与基因重组的比较基因突变与基因重组的比较 项目项目 变异变异 本质本质 适用适用 范围范围 发生发生 时期时期 基因突变基因突变 基因内部结构发生改基因内部结构发生改变变 所有生物所有生物(包括病毒包括病毒) 基因重组基因重组 原有基因的重新组合原有基因的重新组合 有性生殖的真核生物和有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物基因工程中的原核生物 减减分裂后期；分裂后期； 减减分裂前期的四分分裂前期的四分体时期体时期 有丝分裂间期；有丝分裂间期； 减减分裂前的间期分裂前的间期 项目项目 基因突变基因突变 物理、化学、生物因素物理、化学、生物因素 基因重组基

33、因重组 产生产生 原因原因 碱基对的增添、缺失、碱基对的增添、缺失、 替换替换 基因结构的改变基因结构的改变 交叉互换、自由组合交叉互换、自由组合 基因重新组合基因重新组合 结果结果 产生新的等位基因产生新的等位基因 产生新的基因型产生新的基因型 项目项目 基因突变基因突变 生物变异的根本来源；生物变异的根本来源； 为生物进化提供最初原为生物进化提供最初原基因重组基因重组 生物变异的重要来源；生物变异的重要来源； 丰富了进化材料；丰富了进化材料； 形成生物多样性的重要原形成生物多样性的重要原因之一因之一 杂交育种杂交育种 意义意义 始材料；始材料； 形成生物多样性的根本形成生物多样性的根本原因

34、原因 应用应用 人工诱变育种人工诱变育种 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，通过基因突变产生新基因，为基在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基联系联系 因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是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；基因重组的基础； 两者均产生新的基因型，可能产生新的表现型两者均产生新的基因型，可能产生新的表现型 【感知考题】【感知考题】 (2017山东青岛市高三质检山东青岛市高三质检)如图是某种高等动物的几个细胞如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的

35、基数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因因)。图中不可能反映的是。图中不可能反映的是( A ) A图甲细胞表明该动物发生了基因重组图甲细胞表明该动物发生了基因重组 B 图乙细胞由于进行图乙细胞由于进行DNA复制解开双螺旋容易发生基因突复制解开双螺旋容易发生基因突变变 C图丙细胞中图丙细胞中1与与2的片段部分交换属于基因重组的片段部分交换属于基因重组 D图丙细胞表示发生了自由组合图丙细胞表示发生了自由组合 解析解析 根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开，而且有同源的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分

36、开，而且有同源染色体，是有丝分裂，造成两条相同染色体上基因不同的原染色体，是有丝分裂，造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变。基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以因是基因突变。基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以图甲不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞图甲不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。1与与2的片段的片段部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，属于基因重组；图丙细胞中同源染色体分离，非同源染换，属于基因重组；

37、图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体发生了自由组合。色体发生了自由组合。 高分点拨高分点拨类题通法类题通法 根据细胞分裂图来确定变异类型的方法根据细胞分裂图来确定变异类型的方法 (1)根据细胞分裂方式根据细胞分裂方式 如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。变的结果，如图甲。 如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能发如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换，如图乙。生了基因突变或交叉互换，如图乙。 (2)根据变异前体细胞的基因型根据变异前体细胞的基因型 如果亲代基因型为如果

38、亲代基因型为AA或或aa， 则引起姐妹染色单体上则引起姐妹染色单体上A与与a不同的原因是基因突变。不同的原因是基因突变。 如果亲代基因型为如果亲代基因型为Aa，则引起姐妹染色单体上，则引起姐妹染色单体上A与与a不不同的原因是基因突变或交叉互换。同的原因是基因突变或交叉互换。 【跟进题组】【跟进题组】 命题命题1 基因重组的类型及意义基因重组的类型及意义 1(2017重庆一中月考重庆一中月考)下列关于基因重组的叙述，正确的是下列关于基因重组的叙述，正确的是( C ) A杂交后代出现杂交后代出现31的分离比，不可能是基因重组导致的的分离比，不可能是基因重组导致的 B联会时的交叉互换实现了同源染色体

39、上等位基因的重新组合联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合 C一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有可能是因为基因重组可能是因为基因重组 D基因重组导致生物性状多样性，为生物进化提供了最基本的基因重组导致生物性状多样性，为生物进化提供了最基本的原材料原材料 解析：如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共解析：如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制，同控制，则杂交后代出现则杂交后代出现31的分离比，的分离比，可能是基因重组导可能是基因重组导致的，致的，A错误；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等

40、错误；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，位基因的重新组合，B错误；突变和基因重组为生物的进化错误；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，提供原材料，但基因突变为进化提供最初原始材料，但基因突变为进化提供最初原始材料，D错误。错误。 2下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是( B ) 解析：将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现解析：将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得单倍体植株过程中发生的是染色体数目变异；

41、肺炎双球菌的单倍体植株过程中发生的是染色体数目变异；肺炎双球菌的转化属于基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成转化属于基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，在减数第一次分源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，在减数第一次分裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，都属于基因重组。都属于基因重组。 基因突变和基因重组的判断方法基因突变和基因重组的判断方法 命题命题 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 3(2017长沙模拟长沙模拟)突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，出现出现了如图所示的染色体片段交换，这种染色体片段交换的细胞了如图所示的染色体片段交换，这种染色体片段交换的细胞 ) 继续完成有丝分裂后，可能产生的子细胞是继续完成有丝分裂后，可能产生的子细胞是( D 正常基因纯合细胞正常基因纯合细胞 突变基因杂合细胞突变基因杂合细胞 突变基因纯突变基因纯合细胞合细胞