高三生物一轮复习课件：第30讲 基因突变和基因重组

2026高考一轮复习第30讲基因突变和基因重组21基因突变

基因重组

基因突变考点1考点1基因突变

1、生物的变异类型表观遗传遗传物质不改变考点1基因突变

2、基因突变（1）概念DNA分子中发生碱基的_______、______或_____，而引起的基因_________的改变，叫作基因突变。替换增添缺失碱基序列增添缺失替换AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC考点1基因突变

AGTGTGCACCTGATTCCC……AGCTCCATGGACTGAGGAGACTAGTCCACCTGATCGTGGACTGATGACTAGC……TAATDNA分子基因基因间区基因间区基因碱基序列发生改变如果发生在这里属于基因突变吗？不属于注意：若碱基的改变发生在DNA的非基因片段，则不属于基因突变。考点1基因突变

（2）实例1：镰状细胞贫血模板链编码链

正常人镰状细胞贫血患者血红蛋白异常直接原因：编码血红蛋白的基因发生了基因突变，碱基对由T-A变成A-T根本原因：考点1基因突变

（2）实例2：细胞癌变生长和增殖活性过强细胞凋亡蛋白质活性减弱注意：原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因；原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。①无限增殖糖蛋白降低不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。②考点1基因突变

（2）实例2：细胞癌变抑癌基因Ⅰ突变原癌基因突变抑癌基因Ⅲ突变癌变癌细胞转移抑癌基因Ⅱ突变考点1基因突变

（2）实例2：细胞癌变细胞中一个基因突变不会变成癌细胞，癌细胞是多个基因突变累积的结果。考点1基因突变

（3）发生时期可发生在生物个体发育的任何时期，但主要时间发生在DNA分子复制过程中如有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期。基因突变一定会遗传给后代吗？配子中发生基因突变体细胞中发生基因突变将遵循遗传规律传递给后代一般不能遗传（有性生殖）有些植物可以通过无性生殖遗传类型基因突变不一定遗传给后代一般不能遗传（4）基因突变的原因外因内因：DNA复制偶尔发生错误（自发突变）物理因素：紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；化学因素：亚硝酸盐、黄曲霉素、碱基类似物等能改变核酸的碱基；生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；提高突变频率存在诱变因素不一定发生基因突变，但能提高突变频率。考点1基因突变

（诱发突变）尿嘧啶(U)HNHN5-溴尿嘧啶类似例：5-BrU可分别与A、G互补配对，当5-BrU掺入DNA复制时就会导致碱基对A-T转换为G-C的基因突变。考点1基因突变

考点1基因突变

（5）基因突变的特点①普遍性：在生物界普遍存在。无论是病毒，原核生物和真核生物都会发生基因突变。②随机性：时间随机—可以发生在生物个体发育的任何时期；部位随机—可以发生在不同的DNA分子，也可以发生在同一个DNA分子的不同部位。③低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低。考点1基因突变

（5）基因突变的特点④不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。⑤少利多害性：多数突变对生物体有害。基因突变不是非害即利，有些基因突变是中性的，既无害也无利。基因突变不一定会产生等位基因，因为原核细胞发生基因突变无等位基因产生考点1基因突变

（6）基因突变的结果基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基因，产生新的基因。原核细胞发生基因突变无等位基因，有新的基因。改变：基因结构、基因型、碱基排列顺序、密码子不变：基因数目、基因的位置、遗传规律可能改变：氨基酸、蛋白质、生物性状（变成同一种字母的基因）（7）基因突变的意义形成新性状基因突变生物变异的根本来源产生新基因生物进化的原始材料考点1基因突变

是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源、生物进化的原始材料。只有基因突变产生新基因，产生新性状！（8）基因突变的应用—诱变育种①定义：利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变，可以

突变率，创造人类需要的

。④优点：可以提高

，在较短时间内获得

；

。⑤缺点：

往往不多，盲目性高，需要处理

。考点1基因突变

提高生物新品种突变率更多的优良变异类型大幅度地改良某些性状有利变异个体大量材料3、基因突变与生物性状的关系(1)基因突变对氨基酸序列的影响碱基影响范围对氨基酸序列的影响备注替换小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列可能使肽链缩短或延长(终止密码子提前或延后出现)增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列①增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大；②增添或缺失的碱基数是3的倍数个，则可能仅影响个别氨基酸缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列考点1基因突变

考点1基因突变

（2）基因突变可改变生物性状的四大原因①导致肽链不能合成。②肽链延长(终止密码子推后)。③肽链缩短(终止密码子提前)。④肽链中氨基酸种类改变。以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。考点1基因突变

（3）基因突变未引起生物性状改变的原因①突变部位：发生在基因的非编码区或编码区的内含子。②密码子简并性：新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸。③隐性突变：例如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。④有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸，但该蛋白质的功能不变。1．基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中。(

)2．病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变。(

)3．基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因。(

)4．基因突变产生的新基因不一定传递给后代。(

)5．诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向。(

)6．癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞易于分散和转移。()×××√√√[教材新命题点思考]1．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了1个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？阐述理由。①置换单个碱基对 ②缺失3个碱基对③缺失4个碱基对 ④增加4个碱基对③。理由是在原核生物中某一基因的编码区插入1个碱基对，再在插入位点的附近缺失4个碱基对，只能导致蛋白质中缺少1个氨基酸，而在①②④情况下，可能导致多个氨基酸发生变化。2．镰状细胞贫血主要流行于非洲疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。镰状细胞贫血致病基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在疟疾高发地区，镰状细胞贫血基因的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。考向1基因突变的原理及特点1．(2024·山东泰安高三期末)下图为果蝇体细胞中一个DNA分子上a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是(

)A．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不属于基因突变B．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性C．一个细胞周期中，分裂间期基因突变频率较高，主要是由于分裂间期时间相对较长D．若基因b、c分别控制果蝇的白眼、红宝石眼，则b、c为等位基因A考向2细胞的癌变4．(2022·广东选择考)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达)，发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如下图所示)。下列叙述正确的是(

)A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应D基因重组考点2主要是

生物的

生殖过程中。1、概念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、范围真核有性控制不同性状的基因

的重新组合。3、实质4、类型自由组合型交换互换型基因工程重组型肺炎链球菌转化型考点2基因重组

（1）类型1：自由组合型注意：雌雄配子的随机结合不是基因重组；一对等位基因不存在基因重组。时期：减数分裂Ⅰ后期1实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合2考点2基因重组

（2）类型2：交叉互换型考点2基因重组

时期：减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）1实质：同源染色体的等位基因随非姐妹染色单体的互换而发生交换2考点2基因重组

（3）类型3：基因工程重组型目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组。实质：实现外源基因与受体细胞基因的重组目的基因受体细胞基因（4）类型4：肺炎链球菌转化型基因重组，R型细菌―→S型细菌。考点2基因重组

考点2基因重组

5、结果:产生

，导致

出现。6、意义新的基因型重组性状意义是生物变异的重要来源1是形成生物多样性的重要原因之一2为生物进化提供了丰富的材料3没有产生新的基因，没有出现新的性状！考点2基因重组

项目基因突变基因重组变异本质基因结构发生改变基因的重新组合发生时期一般发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期适用范围所有生物进行有性生殖的真核生物结果产生新基因产生新基因组合，不产生新基因意义生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料生物变异的重要来源应用诱变育种杂交育种联系通过基因突变产生新基因(原基因的等位基因)，为基因重组提供两对或两对以上的等位基因，是基因重组的基础7、基因重组的应用—杂交育种通过将两个不同亲本进行杂交，形成具有的多个优良性状的子代。优点：操作简单缺点：育种时间长考点2基因重组

P：×抗倒伏、易感稻瘟病水稻易倒伏、高抗稻瘟病水稻抗倒伏、高抗稻瘟病水稻选育F18、“三看法”判断基因突变与基因重组考点2基因重组

8、“三看法”判断基因突变与基因重组考点2基因重组

8、“三看法”判断基因突变与基因重组考点2基因重组

1．基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。(

)2．原核生物不存在基因重组，而真核生物的受精过程中可进行基因重组。(

)3．Aa自交，因基因重组导致子代发生性状分离。()√××4．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组。(

)5．基因重组为生物进化提供了最根本的原材料。(

)6．交叉互换和基因突变都可能使染色体上原来的基因位置出现等位基因。()××√[模型新命题点思考]右图a、b为某二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请分析下列问题：

(1)图a细胞处于什么时期？细胞中的1、2号染色体发生了什么变异？

图a细胞处于四分体时期(或减数分裂Ⅰ前期)。细胞中的1、2号非姐妹染色单体因互换发生了基因重组。(2)图b细胞处于什么时期？该细胞的名称是什么？在该时期细胞中可发生哪种变异？图b细胞处于减数分裂Ⅰ后期。该细胞的名称为初级精母细胞。该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。

(3)二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生互换吗？为什么？不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中(减数分裂时)，在四分体时期，可能会发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。考向1基因重组的实质、特点和意义1．(2024·湖南长沙高三模拟)基因重组是生物变异的重要来源之一，下列关于基因重组的实例，正确的是(

)A．高茎豌豆自交，后代出现矮茎豌豆是基因重组的结果B．S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，出现S型活细菌是基因突变的结果C．圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列，出现皱粒豌豆是基因重组的结果D．“龙生九子，各有不同”是基因重组的结果D2．减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因互换形成清晰可见的交叉，下图为某细胞中互换模式图。下列叙述错误的是(

)A．此种变异属于基因重组，在减数分裂Ⅰ前期能观察到B．一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多C．该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子D．互换是基因重组的一种常见类型，为进化提供原材料C小本30讲8．(2024·江苏新高考适应卷)交换是基因重组的基础，A、B两基因交换的3种模式如下图所示。下列相关叙述正确的是(

)

A．甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子AbB．乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aBC．甲、乙和丙的交换都发生在减数分裂Ⅰ前期D．甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生C考向2辨析基因突变与基因重组3．(2024·广东六校模拟)下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是(

)A．由碱基改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变B．减数分裂过程中，控制一对性状的基因不能发生基因重组C．淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列不属于基因突变D．小麦植株在有性生殖时，一对等位基因一定不会发生基因重组D4．(2024·山东潍坊高三期末)基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像，下列说法正确的是(

)A．甲图中基因a最可能来源于染色体的互换B．乙图中基因a不可能来源于基因突变C．丙图细胞产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D．丁图中基因a的出现与基因重组有关D1．(2021·天津等级考)动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力，并与外界因素相互作用，可恶变为癌细胞。干细胞转变为癌细胞后，下列说法正确的是(

)A．DNA序列不变 B．DNA复制方式不变C．细胞内mRNA不变 D．细胞表面蛋白质不变B3．(2021·福建选择考)水稻等作物在即将成熟时，若经历持续的干热之后又遇大雨天气，穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用，同等条件下，种子对脱落酸越敏感，越容易休眠。研究发现，XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示。下列分析错误的是(

)A．位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低B．位点2突变可以是碱基对发生替换造成的C．可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止D．位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象C4．(2022·山东等级考)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是(

)A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形杂交组合①×②①×③①×④①×⑤②