2022届高考一轮复习学案1《基因突变和基因重组》

1、PAGE17基因突变和基因重组考纲要求1基因重组及其意义（）2基因突变的特征和原因（）复习要求1基因突变的原因、特点、意义2基因重组在杂交育种和基因治疗上的应用基础自查一、变异的概念二、变异的类型1可遗传的变异：不遗传的变异：三、基因突变1概念：2实例：镰刀型细胞贫血症3原因（1）外因：（2）内因：4诱变因素5特点：6意义：四、基因重组1概念：2类型实现途径：4意义课堂深化探究一、试总结生物界中各生物类群的可遗传的变异二、基因突变和基因重组（一）观察图解理解引起基因突变的因素及其作用机理回答问题：1基因突变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换增添缺失2类型3基因突变不一定导致生物性状改

2、变的原因4基因突变多害少利特别提醒1基因突变可发生在生物个体发育的任何时间，但对于细胞分裂过程来说，一般发生在细胞分裂（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂、原核生物的二分裂）的DNA分子复制的过程中。同样，病毒DNA复制时均可突变。2基因突变引起基因“质”的改变，产生原基因的等位基因，改变了基因的表现形式，但并未改变染色体上基因的数量和位置。基因突变是生物变异的根本A上核糖核苷酸序列发生变化，也称为基因突变，且RNA为单链结构，在传递过程中更易发生突变。4基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构而产生新基因。（二）三种基因重组机制比较重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位

3、基因间的重组DNA分子重组技术发生时间发生机制图像示意特别提醒基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要。基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，只是产生了新的表现型（或新品种）。自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。（三）基因突变和基因重组的区别和联系项目基因突变基因重组区别本质原因时期条件意义应用通过诱变育种培养新品种通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种发生的可能性可能性很小，突变频率低非常普遍，产生的变异类型多适用范围联系（注：基因突变是生物变异的根本原因；基因重组是亲代与子代及子代个体之间差异的主要原因。广义的基因重组还包括DNA重组技术。进行有性生殖的生物产生

4、变异的主要新的基因，只产生新的基因型）对应训练1下面描述的生物变异属于可遗传的变异且生物界各种生物都有可能产生的是（）长在边际的玉米比田中心的玉米粗壮产量高流感病毒有几百个变种，且新亚种不断产生“R型活菌加热杀死的S型菌”后代产生S型活菌果蝇的白眼豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒人类的红绿色盲人类的镰刀型细胞贫血症猫叫综合征高山草甸多倍体植物居多ABCD2下面关于基因突变的叙述中，正确的是（）A亲代的突变基因一定能传递给子代B子代获得突变基因一定能改变性状C突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发D突变基因一定有基因结构上的改变3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

5、性状的基因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，导致基因重组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D一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能4以下有关基因重组的叙述，错误的是（）A非同源染色体的自由组合能导致基因重组B非姐妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关5某正常人无致病基因，甲、乙、丙三人均表现正常。该四人7号和12号染色体上相关基因对应部分的碱基排列顺序如表所示。请分析回答下面的问题。正常人甲乙丙7号染色体CTTCATCTTCAT12号

6、染色体ATTATTGTTATT（1）表中所示甲的7号染色体上，该部位碱基排列顺序变为CAT的根本原因是_的结果。（2）甲、乙、丙三人表现正常的原因可能有（至少写出两点）：_。（3）若表中标明碱基的那条链为非模板链，请写出乙个体第12号染色体上该基因片段转录成的密码子为_。（4）如果某人7号染色体上的部分基因转移到了12号染色体上，则这种变异类型最可能是_。实验探究玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。请回答下列问题：（1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制_来实现的。（2）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎

7、植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。实验步骤：a在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。b雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。实验预期及相关结论：。问题：a预期最可能的结果：_。b对上述预期结果的解释：_。参考答案基础自查一、指生物体子代与亲代之间以及子代不同个体之间出现性状差异的现象。二、1由于生殖细胞内的遗传物质改变而引起的变异，变异。2仅仅是由于环境因素的影响而引起的变异，不涉及遗传物质的改变。三、分子中发生碱基对的替换、

8、增添和缺失而引起的基因结构的改变。3（1）某些外界环境条件（如温度骤变、各种射线、污染等）。生物体内部因素（如异常代谢产物）等作用。（2）DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。4（1）物理因素：例如，紫外线、X射线、射线、激光等。（2）化学因素：例如，亚硝酸、碱基类似物、秋水仙素等。（3）生物因素：例如，某些病毒和细菌等。5（1）普遍性；（2）随机性；（3）低频性；（4）多害少利性；（5）不定向性。6基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本、1基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2（1）自由组合（非

9、同源染色体上的非等位基因自由组合）。（2）交叉互换（同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，导致染色单体上的基因重组）。3有性生殖（减数分裂）。4基因重组是生物变异的原因。课堂深化探究一、所有生物都可通过基因突变产生新基因，使本物种基因库增加“原始材料”，促进生物进化发展；基因重组和染色体变异是真核生物特有的。二、（一）1基因突变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸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，只影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列2类型显性突变：aaAa（当代表现）隐性突变：AAAa（当代不表现，一旦表现即为纯合体）3（1）突变

10、部位可能在非编码部位（内含子和非编码区）。（2）基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。（3）基因突变若为隐性突变，如AAAa，也不会导致性状的改变。4基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般有害；但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。（二）三种基因重组机制比较重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因间的重组DNA分子重组技术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发生机制同源染色体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

11、体上非等位基因间的重新组合目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意（三）基因突变和基因重组的区别和联系项目基因突变基因重组区别本质基因分子结构发生改变，产生了新基因，改变基因的“质”，出现了新性状，但未改变基因的“量”原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合。但未改变基因的“质”和“量”原因在一定的外界或内部因素作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合时期有丝分裂间期和减数第一次分裂间期减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期条件外界条件剧变和内部

12、因素的相互作用不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用意义是新基因产生的途径，生物变异的根本生物产生变异的一应用通过诱变育种培养新品种通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种发生的可能性可能性很小，突变频率低非常普遍，产生的变异类型多适用范围所有生物均可发生（包括病毒），具有普遍性只适用于真核生物的有性生殖，是细胞核遗传联系（1）都使生物产生可遗传的变异（2）在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础（3）二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型对应训练（是光照、CO2供应等差异引起不可遗传的变异；、的成因为基因突变

13、；类似于转基因技术，是广义的基因重组；是基因重组；、依次是染色体结构变异和数目变异，根据题干要求，只有基因突变属于生物界各种生物都可以发生的可遗传的变异。）（基因突变若发生在体细胞中则一般不传递给子代。由于不同密码子可能决定相同氨基酸，所以子代获得突变基因不一定能改变性状。基因突变可以自发产生，也可以诱发产生。基因突变是由于DNA分子中碱基对发生替换、增添或缺失，所以一定有基因结构上的改变。）（真核生物的基因重组有两种类型，一种是位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，另一种是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，这两种基因重组都发生在减数分裂过程中。同源

14、染色体的姐妹单体上的基因相同，局部交换不属于基因重组。）（基因重组是指非等位基因间的重新组合，能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数第一次分裂，同源染色体彼此分离时，非同源染色体之间的自由组合和四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。）5（1）基因突变（2）突变后的基因为隐性基因；突变后的基因控制合成的蛋白质不变；突变发生在该基因的非编码区；突变发生在该基因编码区的内含子（至少写出两点）（3）GUU（4）染色体变异（或染色体结构的变异、染色体易位）实验探究（1）有关酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状。（2）a子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传。b子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引