一轮复习基因突变和基因重组公开课精编版
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高三生物一轮复习讲义第一讲基因突变和基因重组
第一讲 基因突变和基因重组 考点一 基因突变及其与性状的关系1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症细胞形态变化：中央微凹的圆饼状→弯曲的镰刀状细胞特点：细胞易破裂，使人患溶血性贫血(1)图示中a 、b 、c 过程分别代表DNA 复制、转录和翻译。
突变主要发生在a (填字母)过程中。
(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常（谷氨酸→缬氨酸），根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====T A 替换成=====A T。
(3)用光学显微镜能否观察到红细胞形状的变化？能结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的一种遗传病，是由于基因结构改变而产生的2．明确基因突变对蛋白质影响的四种情况类型影响范围 对氨基酸序列的影响 替换小 可改变1个氨基酸或不改变【由于密码子的简并性】，也可能使翻译提前终止 增添大 对插入位置前不影响，影响插入位置后的序列 缺失大 对缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列 增添或缺失3小 增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列个碱基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。
实质为：基因内部发生的碱基对的种类和数量改变。
即基因突变使基因中碱基排列顺序发生改变。
注意：①DNA中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变，基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变，但不属于基因突变②基因突变一定会引起基因结构的改变（分子结构，不是空间结构改变），③一条染色体上的基因数量和位置并未改变。
【基因突变无法用光学显微镜看到】结果：可产生该基因的等位基因【注意：病毒和原核细胞不存在等位基因，因此，原核生物和病毒基因突变产生的是新基因】思考1：基因突变都会遗传给后代吗？不一定，若发生在配子中，可遗传，若发生在体细胞中，一般不能遗传。
有些植物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖（如植物组织培养、扦插、嫁接）传递。
此外人体某些体细胞基因的突变（原癌基因和抑癌基因），有可能发展为癌细胞思考2：生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？不一定，也可能是由环境改变引起的思考3：为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做X射线透视的医务人员要穿防护衣？易诱发基因突变，使人患癌症4.基因突变的原因和特点外因：物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。
基因突变和基因重组(一轮复习公开课精品课件)
AUUCGGUCGCUUGAG A
AUGUCGCUU GAGA 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
123456789
123456789 是少了缺一1失个32个氨碱基6基酸7对，，也8对可9翻能译是出少的了蛋一白个质，影变响一相个对。较小，可能
一、基因突变：
DNA分子发生碱基对的替换、增添、 缺失引起的基因结构的改变。
DNA1 DNA2
T ACGACAACGAACT AT GCT GT T GCT T GA
AUGCUGUUGCUUGA
mRNA
甲硫氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸
增添（缺失）3个碱基对，可能会导致mRNA上正好少一
汉
个
密
码
子
，
导
致
蛋
白
质
中
少
一
个
氨
基
酸
。水 丑 生 侯 伟 作 品
AUUCGGUCGCUUGAG A
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
“汉水丑生的生物同行”超级群 大型公益活动：历年高考题 PPT版制作。本课件为公益作 品，版权所有，未经允许不得 擅自修改或用于任何形式的商 业用途。2012年1月15日，汉水 丑生标记。
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C．此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞 D．此动物细胞内最多含有四个染色体组
碱基对（增添、缺失、替换） 基
因
碱基序列（局部改变）
突
变
遗传信息（局部改变） 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
物化生 理学物 因因因 素素素
有害性 不定向性
进化的原材料 变异的根本来源
基因突变（a） （等位基因） 新的基因型
AUGUCGCUU GAGA 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
123456789
123456789 是少了缺一1失个32个氨碱基6基酸7对，，也8对可9翻能译是出少的了蛋一白个质，影变响一相个对。较小，可能
一、基因突变：
DNA分子发生碱基对的替换、增添、 缺失引起的基因结构的改变。
DNA1 DNA2
T ACGACAACGAACT AT GCT GT T GCT T GA
AUGCUGUUGCUUGA
mRNA
甲硫氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸
增添（缺失）3个碱基对，可能会导致mRNA上正好少一
汉
个
密
码
子
，
导
致
蛋
白
质
中
少
一
个
氨
基
酸
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“汉水丑生的生物同行”超级群 大型公益活动：历年高考题 PPT版制作。本课件为公益作 品，版权所有，未经允许不得 擅自修改或用于任何形式的商 业用途。2012年1月15日，汉水 丑生标记。
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C．此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞 D．此动物细胞内最多含有四个染色体组
碱基对（增添、缺失、替换） 基
因
碱基序列（局部改变）
突
变
遗传信息（局部改变） 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
物化生 理学物 因因因 素素素
有害性 不定向性
进化的原材料 变异的根本来源
基因突变（a） （等位基因） 新的基因型
高三一轮复习生物：基因突变与基因重组课件
(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是 __待__该_阔__叶__幼_苗__长__大_成__熟__后_，__让__其_自__交_，__观__察_后__代__是_否__出__现_阔__叶__性_状___。 (2)有人对阔叶幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一 是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实 验鉴定阔叶幼苗出现的原因。 取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观 察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色 体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变。 (3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性
常和基因突变联系的热点
习题巩固
(1)囊性纤维化是一种由CFTR基因发生突变导致的遗传病，目前已
发现CFTR基因有1_6_0_0_多_种__突_变_ ，都能导致严__重__的_囊__性_纤__维_化_ ,这一
事实说明基因突变具有_不__定__向__性___、__多__害__少__利__性__等特点。
据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了 碱基对的增添或缺失 ， 进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ，出现此现象的 原因可能是 终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后 。 突变后的基因编码的蛋白质中，氨基酸数目减少，其原因是 基__因突变使转录出的mRNA序列改变，导致终止密码子提前出现 。
A.DNA分子发生断裂 B.DNA分子发生多个碱基增添 C.DNA分子发生碱基替换 D.DNA分子发生多个碱基缺失
例.当基因发生突变后，其控制合成的蛋白质的结构有时不发生 变化，原因可能是 密码子具有简并性（或突变序列不编码氨基酸） ， 其意义 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 。 例.若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其 氨基酸序列如下图所示：
常和基因突变联系的热点
习题巩固
(1)囊性纤维化是一种由CFTR基因发生突变导致的遗传病，目前已
发现CFTR基因有1_6_0_0_多_种__突_变_ ，都能导致严__重__的_囊__性_纤__维_化_ ,这一
事实说明基因突变具有_不__定__向__性___、__多__害__少__利__性__等特点。
据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了 碱基对的增添或缺失 ， 进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ，出现此现象的 原因可能是 终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后 。 突变后的基因编码的蛋白质中，氨基酸数目减少，其原因是 基__因突变使转录出的mRNA序列改变，导致终止密码子提前出现 。
A.DNA分子发生断裂 B.DNA分子发生多个碱基增添 C.DNA分子发生碱基替换 D.DNA分子发生多个碱基缺失
例.当基因发生突变后，其控制合成的蛋白质的结构有时不发生 变化，原因可能是 密码子具有简并性（或突变序列不编码氨基酸） ， 其意义 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 。 例.若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其 氨基酸序列如下图所示：
第19讲 基因突变和基因重组-高考生物一轮复习课件
即有DNA，且能增殖的生物，就能进行DNA复制，就 有可能发生基因突变，遗传给后代
4.基因突变的原因
易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素
外因
物理因素 各种射线（X射线、紫外线、激光等） 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物、砷、苯、煤焦油等 生物因素 某些病毒癌基因
内因 (自发）：DNA分子复制偶尔错误
有性 生殖
②隐性纯合子 P杂交→F1自交→F2选种
③双杂合子 P杂交
无性 生殖
只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。如土豆、地瓜等
动物的杂交育种 P杂交→F1自由交配→选种→测交→保种
例：假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）
例题：一群黑色（野生型）小鼠中产生一只白色（突变型）小鼠。 请设计实验判断该突变型是显性突变还是隐性突变？
实验思路：选取突变体与野生型杂交，根据子代性状表现判断。 预期结果：a．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； c．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。
二、细胞癌变
5. 细胞癌变的内因 原癌基因和抑癌基因的突变 前者负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程 后者阻止组织细胞不正常的增殖 原癌基因与抑癌基因 细胞DNA分子上本来就有的 a. 原癌基因表达的蛋白质是细胞_正__常__的__生___长__和__增__殖___所必需的，这类基因一
旦_突__变___或__过__量__表___达__而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。
增添或缺失的碱基数是3的倍数，则仅影响个别氨基酸，其他的不受影响
注意：基因突变发生在DNA中的位置 发生在DNA分子上的基因部分(如图：R、S、N、O)，DNA的非基因 片段(基因间隔区)的碱基序列改变不属于基因突变。
4.基因突变的原因
易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素
外因
物理因素 各种射线（X射线、紫外线、激光等） 化学因素 亚硝酸盐、碱基类似物、砷、苯、煤焦油等 生物因素 某些病毒癌基因
内因 (自发）：DNA分子复制偶尔错误
有性 生殖
②隐性纯合子 P杂交→F1自交→F2选种
③双杂合子 P杂交
无性 生殖
只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。如土豆、地瓜等
动物的杂交育种 P杂交→F1自由交配→选种→测交→保种
例：假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）
例题：一群黑色（野生型）小鼠中产生一只白色（突变型）小鼠。 请设计实验判断该突变型是显性突变还是隐性突变？
实验思路：选取突变体与野生型杂交，根据子代性状表现判断。 预期结果：a．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； c．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。
二、细胞癌变
5. 细胞癌变的内因 原癌基因和抑癌基因的突变 前者负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程 后者阻止组织细胞不正常的增殖 原癌基因与抑癌基因 细胞DNA分子上本来就有的 a. 原癌基因表达的蛋白质是细胞_正__常__的__生___长__和__增__殖___所必需的，这类基因一
旦_突__变___或__过__量__表___达__而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。
增添或缺失的碱基数是3的倍数，则仅影响个别氨基酸，其他的不受影响
注意：基因突变发生在DNA中的位置 发生在DNA分子上的基因部分(如图：R、S、N、O)，DNA的非基因 片段(基因间隔区)的碱基序列改变不属于基因突变。
基因突变和基因重组高三生物一轮复习讲课文档
涉及终止密码子改变)，它指导合
成的蛋白质分子与原蛋白质相
比，差异可能为
( D)
A．少一个氨基酸，氨基酸顺序不变
B．少一个氨基酸，氨基酸顺序改变
C．氨基酸数目不变，但顺序改变
D．A、B 都有可能
第十二页，共32页。Biblioteka B第十三页，共32页。
B
第十四页，共32页。
2.(2014·广安模拟)下图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株
基因突变和基因重组高三生物一轮复习
第一页，共32页。
病因图解： ▪ ①图解：
谷氨酸
缬氨酸
GAA
第二页，共32页。
CAT
GTA
2 ． 概 念 ： DNA 分 子 中 发 生 碱 基 对 的 ___替替__换换__、、__增增__添添__和和__缺缺__失失_____，而引起的基因结构的改变。
3．时间、原因、特点及意义 (1)时间：主要发生在_有有__丝丝__分分__裂裂__间间__期期__或减数第一次分裂前 的间期。
数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后
菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是
A
①由a变为b、c、d体现了基因突变的定向性
②诱变剂决定了青霉菌的变异方向，提高了变异频率
③d是符合人们生产要求的变异类型
④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变 A.③④ B.①③ C.②④ D.②③④
断不正确的是
(D )
A．甲细胞表明该动物发生了基因突变 B．乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变 C．丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换 D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代
第二十九页，共32页。
5.1 基因突变和基因重组(一轮公开课)
遗传的变异： 基因突变 遗传物质发 染色体变异 生了改变， 其后代将继 承这种改变
变异的 类型
用目标引领行动，用行动承载梦想
考纲要求
1、基因突变的特征和原因 Ⅱ 2、基因重组及其意义 Ⅱ
学习目标
1.理解基因突变产生的原因、特点、结果与 意义 2.理解基因重组产生的原因、结果和意义 3.理解可遗传变异为遗传物质发生的变化
下列过程存在基因重组的是（
）
基因突变
基因重组
不同基因重新组合，不产 基因结构发生改变，产生新基 生新基因，而产生新基因 本质 因，也可产生新基因型，可出 型，不产生新性状，可出 现了新性状。 现新性状组合。 减一后期，随同源染色体 时间 细胞分裂间期DNA分子复制时， 的分开，非同源染色体上 及原 由于外界理化因素引起的碱基 的非等位基因的自由组合； 因 对的替换、增添或缺失。 四分体时期非姐妹染色单 体的交叉互换。
外界环境条件的变化和内部因 有性生殖过程中进行减数 条件 素的相互作用。 分裂形成生殖细胞。
生物变异的根本来源，是生物 生物变异的来源之一，是 意义 进化的原材料。 生物多样性的重要原因。 可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
考考你 右图中，基因A与a1a2a3之间 的关系，不能表现的是（ ）
核心
问题引领
拓思
基因增添、缺失、替 换3个碱基对对蛋白质 中氨基酸序列分别有 10A1 怎样影响？
DNA分子中的碱基对的 概念 改变一定能引起基因结 基 构改变吗？为什么？ 1B1 因 原因 外因？内因？ 突 2B1 类型 时期？
一定会导致生物性状 变 的改变吗？为什么？ 特点 随机性和不定向性是一 3B1 9A1 结果 回事吗？怎么理解？ 都能遗传给后代吗？
变异的 类型
用目标引领行动，用行动承载梦想
考纲要求
1、基因突变的特征和原因 Ⅱ 2、基因重组及其意义 Ⅱ
学习目标
1.理解基因突变产生的原因、特点、结果与 意义 2.理解基因重组产生的原因、结果和意义 3.理解可遗传变异为遗传物质发生的变化
下列过程存在基因重组的是（
）
基因突变
基因重组
不同基因重新组合，不产 基因结构发生改变，产生新基 生新基因，而产生新基因 本质 因，也可产生新基因型，可出 型，不产生新性状，可出 现了新性状。 现新性状组合。 减一后期，随同源染色体 时间 细胞分裂间期DNA分子复制时， 的分开，非同源染色体上 及原 由于外界理化因素引起的碱基 的非等位基因的自由组合； 因 对的替换、增添或缺失。 四分体时期非姐妹染色单 体的交叉互换。
外界环境条件的变化和内部因 有性生殖过程中进行减数 条件 素的相互作用。 分裂形成生殖细胞。
生物变异的根本来源，是生物 生物变异的来源之一，是 意义 进化的原材料。 生物多样性的重要原因。 可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
考考你 右图中，基因A与a1a2a3之间 的关系，不能表现的是（ ）
核心
问题引领
拓思
基因增添、缺失、替 换3个碱基对对蛋白质 中氨基酸序列分别有 10A1 怎样影响？
DNA分子中的碱基对的 概念 改变一定能引起基因结 基 构改变吗？为什么？ 1B1 因 原因 外因？内因？ 突 2B1 类型 时期？
一定会导致生物性状 变 的改变吗？为什么？ 特点 随机性和不定向性是一 3B1 9A1 结果 回事吗？怎么理解？ 都能遗传给后代吗？
高三生物一轮复习-基因突变、基因重组和染色体变异名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
果蝇
Ⅱ
ⅣⅢ
♂
XY
1、染色体组
雄果蝇旳精子中具有一组非同 源染色体。
特点： (1)它们在形态和功能上 __各__不__相__同___ (2) 携带着控制一种生物生 长发育、遗传和变异旳全部 遗传信息。 我们把这么一组染色体叫做 一种染色体组。 （形状、大小各不相同旳一 组染色体)
（1）染色体组旳概念
2、二倍体和多倍体
①二倍体：由 受精卵 发育而成旳，体细胞 中具有 两个 染色体组旳个体。
例如：人、果蝇、玉米等。
自然界中，几乎全部旳动物和过半数旳高等植 物都是二倍体。
2、二倍体和多倍体
②多倍体：由 受精卵 发育而成旳，体细胞 中具有 多种 染色体组旳个体。
例如：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）等。
无
二倍体西 瓜幼苗
籽
西
秋水仙素处理
瓜
杂交
四倍体西 瓜植株
♀×
二倍体西 瓜幼苗
自然长成
♂
二倍体西 瓜植株
四倍体植株上结旳果实：胚、胚乳、种皮和果皮各有几种染色体组？
二倍体植株 旳花粉(n)
①
②
种皮 4n
果皮 4n
(5n)
④
4n
胚乳
③
4n
⑤
2个2n +花粉(n)
受精极 核 (5n)
⑥
2n +花粉(n)
多倍体育种措施 萌发旳种子或幼苗
秋水仙素或低温处理
染色体数目加倍 发育
多倍体植株 细胞融合也可得到多倍体
如二倍体怎样哺育得到三倍体植株？
万山之母--帕米尔高原
＊据统计,帕米尔高原上旳植物 65%以上是多倍体。
3、单倍体
高三一轮总复习基因突变与基因重组课件
04
高考真题解析
基因突变真题解析
基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性 和不定向性的特点。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文 ，单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最 终呈现发布的良好效果单击此4*25}
基因突变通常发生在分裂间期，分裂间期是细胞中 $DNA$复制的时候，此时细胞内的$DNA$分子结构 不稳定，因此基因突变通常发生在$DNA$复制时。
在减数分裂前期，同源染色体联会形成四分 体。
同源染色体分离
在减数分裂后期，同源染色体分离，非同源 染色体自由组合。
非姐妹染色单体交叉互换
在四分体时期，非姐妹染色单体之间发生交 叉互换，导致基因重组。
形成配子
经过减数分裂，最终形成具有不同基因型的 配子。
03
基因突变与基因重组的比较
基因突变与基因重组的异同点
相同点
基因突变和基因重组都是基因结 构的改变，可以导致遗传信息的 改变。
不同点
基因突变是由于基因内部结构的 改变，而基因重组是由于染色体 结构的变化。
基因突变与基因重组的相互关系
基因突变可以导致基因重组
基因突变可以产生新的基因型，进而与其他基因型发生重组，形成新的基因组 合。
基因重组可以促进基因突变
基因突变真题解析
基因突变通常发生在分裂间期，而细胞 分裂间期时间比较长，因此基因突变的
概率比减数第一次分裂前期要高。
基因突变通常发生在分裂间期，而减数 第一次分裂前期是同源染色体联会的时 期，此时细胞内$DNA$分子结构不稳 定，因此基因突变的概率比分裂间期要
高。
基因突变真题二：下列关于基因突变的 叙述，正确的是( )
高考生物一轮复习专题14基因突变与基因重组获奖公开课优质课件
高考生物
第六单元 变异、育种与进化
专题14 基因突变与基因重组
知识清单
考点一 基因突变 <基础知识>
1.实例——镰刀型细胞贫血症 (1)直接原因:血红蛋白分子的一条多肽链上一个氨基酸发生了改变。 (2)根本原因:控制血红蛋白合成的DNA分子中的碱基序列由正常的
突变为 ,所以转录后相应mRNA中的密码子由GAA(谷氨酸)变成 了① GUA (缬氨酸)。 2.概念:DNA分子中发生碱基对的② 替换、增添和缺失 ,而引起的 基因结构的改变。
答案 A
方法技巧
方法1 可遗传变异的类型和判断方法
1.变异类型
2.判断方法 (1)依据“遗传物质是否发生改变”:一般情况下,只要遗传物质发生改 变所引起的变异就判断为可遗传的变异。
(2)依据“生物类型” (3)依据“子代表现”
例2 (2017山东菏泽二调,3)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,加热 杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化 过程中,遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似 ( ) A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强 B.无子西瓜与无子番茄的培育 C.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象 D.低温或秋水仙素诱导染色体加倍
例1 (2018四川遂宁零诊,4)下列关于基因突变的说法,正确的是 ( ) A.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 B.体细胞产生的基因突变属于不可遗传的变异 C.DNA分子不同部位发生突变,不属于基因突变的随机性 D.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换
解析 基因突变是不定向的,突变方向与环境没有因果关系,A正确;体 细胞产生的基因突变一般不能遗传,但某些植物的体细胞发生基因突变 可通过无性生殖遗传给后代,属于可遗传的变异,B错误;基因突变发生 在任何时期、任何细胞的DNA以及DNA的任何部位,都属于基因突变 的随机性,C错误;DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起 基因结构的改变,叫基因突变,D错误。
第六单元 变异、育种与进化
专题14 基因突变与基因重组
知识清单
考点一 基因突变 <基础知识>
1.实例——镰刀型细胞贫血症 (1)直接原因:血红蛋白分子的一条多肽链上一个氨基酸发生了改变。 (2)根本原因:控制血红蛋白合成的DNA分子中的碱基序列由正常的
突变为 ,所以转录后相应mRNA中的密码子由GAA(谷氨酸)变成 了① GUA (缬氨酸)。 2.概念:DNA分子中发生碱基对的② 替换、增添和缺失 ,而引起的 基因结构的改变。
答案 A
方法技巧
方法1 可遗传变异的类型和判断方法
1.变异类型
2.判断方法 (1)依据“遗传物质是否发生改变”:一般情况下,只要遗传物质发生改 变所引起的变异就判断为可遗传的变异。
(2)依据“生物类型” (3)依据“子代表现”
例2 (2017山东菏泽二调,3)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,加热 杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化 过程中,遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似 ( ) A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强 B.无子西瓜与无子番茄的培育 C.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象 D.低温或秋水仙素诱导染色体加倍
例1 (2018四川遂宁零诊,4)下列关于基因突变的说法,正确的是 ( ) A.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 B.体细胞产生的基因突变属于不可遗传的变异 C.DNA分子不同部位发生突变,不属于基因突变的随机性 D.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换
解析 基因突变是不定向的,突变方向与环境没有因果关系,A正确;体 细胞产生的基因突变一般不能遗传,但某些植物的体细胞发生基因突变 可通过无性生殖遗传给后代,属于可遗传的变异,B错误;基因突变发生 在任何时期、任何细胞的DNA以及DNA的任何部位,都属于基因突变 的随机性,C错误;DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起 基因结构的改变,叫基因突变,D错误。
高三一轮复习生物基因突变和基因重组课件
2024年•高考生物•一轮复习
第20讲 基因突变和基因重组
必属精品
一. 生物的变异
生物的变异：指亲、子代或子代之间存在性状差异的现象。
变异的类型： 不可遗传的变异：由环境引起的，遗传物质未发生改变的变异
可遗传的变异
基因突变 染色体变异
统称突变
（遗传物质改变）
基因重组
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新，上千款模板选择总有一 款适合你
同源染色体上的非等位基因重组
非同源染色体非等位基因重组
三. 基因重组
③细菌转化型：原核细胞在一定状态下（感受态）可吸收外源DNA， 而发生基因重组，如肺炎链球菌转化实验中R型细菌转化为S型细菌。
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④人工重组型：目的基因新经，上载千体款模板选导择总入有一受体细胞，导致受体细胞中基 款适合你
③可遗传变异一定都能遗传稿给定子PP代T 吗？ 不一定 稿定PPT，海量素材持续更 如：基因突变发生在动物的体新款，适细上合胞千你款，模板一选般择总不有能一 通过有性生殖遗传给后代，
而对于植物而言，可以通过植物组织培养技术（无性生殖）遗传给后代。
二. 基因突变
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
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不能。产生的显性性状不新一，上定千款是模优板选良择性总有状一。
款适合你
（或该显性性状的个体不一定是纯合体）
三. 基因重组
(1)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
(2)发生时期：减数分裂时期（减Ⅰ） (3)类型：
②自由组合型
①互换型
同源染色体非姐妹染色稿稿单定定体PPP互TP，T换海量素材持续更
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考纲要求
1．基因突变的特征和原因(Ⅱ)。 2．基因重组及其意义(Ⅱ)。
基础知识梳理
知识点一、基因突变
1．实例：镰刀型细胞贫血症
(1)症状：红细胞呈_镰___刀__状__，运输氧气的能力 ___降__低___，易破裂造成溶血性贫血，严重时会导
致死亡。
(2)直接原因：红细胞的血红蛋白分子上一个
__氨__基__酸__发生改变，由正常的_谷___氨__酸__变成了缬
2.（2015•海南）关于等位基因B和b发生突变的
B 叙述，错误的是（ ）
A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基 因 B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C．基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致 基因突变 D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因 b的突变
3.（2010福建）下图为大肠杆菌某基因的一条脱氧核
D 例2、基因A与a1、a2、a3之间的关系如图，该
图不能表明的是
（）
A 基因突变是不定向 B．等位基因的出现是基因突变的结果 C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D．这些基因的转化遵循自由组合定律
例3、基因突变是生物变异的根本来源，下列
有关叙述错误的是
（B ）
A.生物体内的基因突变属于可遗传变异 B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因 数很少 C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改 变 D.基因突变的方向与环境没有明确的因果关 系
③不直接编码氨基酸的基因片段(DNA片段)发生改变。
典例精练
例1、关于基因突变的下列叙述中，错误的是
D （ ）
A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺 失或改变 B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、 数量和排列顺序的改变而发生的 C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生 物内部因素的作用下引起 D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害 的
C．④⑤
D．③⑥
[例4]基因重组发生在有性生殖过程中控制不同
性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的
说法正确的是
（C）
A、有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B、基因突变、基因重组都能够改变基因的结构 C、基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次 级精（卵）母细胞过程中 D、在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换 也是基因重组
及原 因素引起的碱基互补配对差错 单体间交叉互换，以及非
因 或碱基对的丢失
同源染色体上基因自由组合
外界条件的剧变和内部 条件 因素的相互作用
发生 可能
可能性很小
有性生殖过程中减数 分裂
非常普遍
基因突变
生物变异的根本来源，也是 意义 生物进化的原始材料；通过
诱变育种培育新品种。
基因重组
是生物变异的来源之一， 通过杂交育种，性状的 重组，可培育出新的优 良品种
2.基因突变一定会导致基因结构的改变， 但却不一定引起生物性状的改变。
3.基因突变是DNA分子水平上基因内部碱 基对种类和数目的改变，基因的数目和位 置并未改变。
4.基因突变光学显微镜下观察不到。
知识点二 基因重组 1.发生时间 ［a］减__Ⅰ_前__期__四__分_体__时_；期［b］减__数__第_一__次__分_裂__后_。期 2.常见类型 ［a］同源染色体上非__姐__妹__染__色__单__体_之间交叉互换； ［b］非同源染色体上的_非__等__位__基__因_之间自由组合。 3.意义 (1)形成_生__物__多__样__性__的重要原因。 (2)生物变异的来源之一，有利于_生__物__进__化___。
两只青蛙相爱了， 结婚后生了一个癞蛤蟆， 公青蛙见状大怒说：怎么回事?
母青蛙哭着说：他爹，认识你之前我整过容。
变异的类型 种类
引起的因素 特点
不可遗传 可遗传的
的变异
变异
环境改变 遗传物质改变
不可遗传 可遗传
可遗传变异的三个来源 基因突变、 基因重组 、 染色体变异 、
一轮复习
基因突变与基因重组
应用 诱变育种培育新品种
杂交育种，培育优良品种
联系
都使生物产生可遗传的变异；二者均产生新的基因 型，可能产生新的表现型；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 够自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础。
方法归纳：不同生物可遗传变异的来源：
1病毒可遗传变异的来源— 基因突变 .
例4、原核生物中某一基因编码氨基酸的区域
起始端插入了一个碱基对。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( D )
A.置换单个碱基对
B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对
D.缺失4个碱基对
高考警示
1.在细胞分裂间期，DNA复制时，脱氧核 苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变 化。
突变 D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构
变异
总结：基因突变和基因重组的比较
基因突变 基因的分子结构发生改变， 本质 产生了新基因，出现了新性状
基因重组
不同基因的重新组合，不 产生新基因，而是产生新 基因型，使性状重新组合
发生 细胞分裂间期DNA分子复制时，减数第一次分裂过程中，
时间 由于外界理化因素或自身生理 同源染色体的非姐妹染色
D.同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
[例2]如右图，A和a产生的原因可能是( A )
①基因突变
②交叉互换
③非同源染色体之间的自由组合
A.①②
B.①②③
C.①③
D.②③
[例3]子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，
下列图解中哪些过程可以发生基因重组( C )
A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
2原核生物可遗传变异的来源— 基因突变
.
3真核生物可遗传变异的来源：
（1）无性生殖— 基因突变、染色体变异.
（2）有性生殖—基因突变、基因重组、染.色体变异
(3)基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工 程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。
典例精练
[例1]在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的
变异是
（A）
A.DNA复制时发生碱基对增添、缺失或替换，导致
基因突变
B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
4．诱发因素
（1）自发突变（内因）
（2）诱变突变（外因）
①物理因素 a．亚硝酸、碱基类似物等
②化学因素
b．某些病毒的遗传物质
③生物因素 c．紫外线、X射线及其他辐射
5．突变特点
生物界中普遍存在—— 普遍性 个体发育的任何时期和部位— 随机性 自然情况下突变频率很低(10-5-10-8)— 低频性 多数对生物有害—— 多害少利性 突变是不定向的—— 不定向性
C．第100、101、102位被替换为TTT 整个密码子替换
D．第103至105位被替换为1个T 缺失
4.（09福建卷）细胞的有丝分裂和减数分裂都
可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分
裂过程的变异是
（ B）
A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体 数目变异
B.非同源染色体自由组合，导致基因重组 C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因
3. 人工导致基因重组
（1）目的基因在体外与运载体重组， 形成重组质粒；
（2）目的基因导入细胞内与细胞内的 基因重组。
高考警示
(1)交叉互换≠基因重组。如果交叉互换发生在同 源染色体之间叫基因重组；如果发生在非同源染色 体之间叫易位，属于染色体结构变异。
(2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母 方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都 有控制同一性状的基因。
点突破：对基因重组的理解
1. 非同源染色体上的非等位基因自由组合
基因 型为 AaBb 的雄 性个 体产 生配 子的 情况
b
B
B
b
产生Ab和aB的配子
产生AB和ab的配子
发生时间：减数第一次分裂后期
2. 同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换 （减Ⅰ四分体时期）
基因重组能否产生新的基因？ 否；产生新的基因型，进而产生新的表现 型。不产生新的基因。
苷酸链的碱基序列，以下变化对该基因所控制合成的
多肽(以此链为模板)的氨基酸序列影响最大的是(不考
虑终止密码子)
(B )
—ATG GGC CTG CTG A GAG TTC TAA—
1 4 7 10 13 100 103 106
A．第6位的C被替换为T
单个碱基替换
B．第9位与第10位之间插入1个T
增添
的两个基因突变成aa,则突变性状才在生物个体
中表现出来，该性状即可稳定遗传。
基因突变的结果： 基因突变不改变染色体上基因的数量，只 改变基因的内部结构，使一个基因变成它 的等位基因（A→a或a→A）。
考点突破二：基因突变对性状的影响
1、基因突变可以改变生物性状
基因突变引起密码子改变，引起氨基酸改变，最 终表现为蛋白质的结构和功能改变，从而影响生物的 性状，如镰刀型细胞贫血症。
类型 影响范围
对氨基酸的影响
替换 增添 缺失
小
只改变1个氨基酸或不改变
插入位置前不影响,影响插入位置后 大 的序列
大 缺失位置前不影响,影响缺失位置后 的序列
2、基因突变未必引起性状改变
①一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并）， 当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸 时，这种突变不会引起生物性状的改变。 ②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变， 如AA→Aa。
6．意义
(1)___新__基_因_____产生的途径。 (2)生物变异的___根__本__来__源_________。 (3)生物进化的___原__始__材__料_________。
1．基因突变的特征和原因(Ⅱ)。 2．基因重组及其意义(Ⅱ)。
基础知识梳理
知识点一、基因突变
1．实例：镰刀型细胞贫血症
(1)症状：红细胞呈_镰___刀__状__，运输氧气的能力 ___降__低___，易破裂造成溶血性贫血，严重时会导
致死亡。
(2)直接原因：红细胞的血红蛋白分子上一个
__氨__基__酸__发生改变，由正常的_谷___氨__酸__变成了缬
2.（2015•海南）关于等位基因B和b发生突变的
B 叙述，错误的是（ ）
A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基 因 B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C．基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致 基因突变 D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因 b的突变
3.（2010福建）下图为大肠杆菌某基因的一条脱氧核
D 例2、基因A与a1、a2、a3之间的关系如图，该
图不能表明的是
（）
A 基因突变是不定向 B．等位基因的出现是基因突变的结果 C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D．这些基因的转化遵循自由组合定律
例3、基因突变是生物变异的根本来源，下列
有关叙述错误的是
（B ）
A.生物体内的基因突变属于可遗传变异 B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因 数很少 C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改 变 D.基因突变的方向与环境没有明确的因果关 系
③不直接编码氨基酸的基因片段(DNA片段)发生改变。
典例精练
例1、关于基因突变的下列叙述中，错误的是
D （ ）
A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺 失或改变 B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、 数量和排列顺序的改变而发生的 C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生 物内部因素的作用下引起 D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害 的
C．④⑤
D．③⑥
[例4]基因重组发生在有性生殖过程中控制不同
性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的
说法正确的是
（C）
A、有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B、基因突变、基因重组都能够改变基因的结构 C、基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次 级精（卵）母细胞过程中 D、在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换 也是基因重组
及原 因素引起的碱基互补配对差错 单体间交叉互换，以及非
因 或碱基对的丢失
同源染色体上基因自由组合
外界条件的剧变和内部 条件 因素的相互作用
发生 可能
可能性很小
有性生殖过程中减数 分裂
非常普遍
基因突变
生物变异的根本来源，也是 意义 生物进化的原始材料；通过
诱变育种培育新品种。
基因重组
是生物变异的来源之一， 通过杂交育种，性状的 重组，可培育出新的优 良品种
2.基因突变一定会导致基因结构的改变， 但却不一定引起生物性状的改变。
3.基因突变是DNA分子水平上基因内部碱 基对种类和数目的改变，基因的数目和位 置并未改变。
4.基因突变光学显微镜下观察不到。
知识点二 基因重组 1.发生时间 ［a］减__Ⅰ_前__期__四__分_体__时_；期［b］减__数__第_一__次__分_裂__后_。期 2.常见类型 ［a］同源染色体上非__姐__妹__染__色__单__体_之间交叉互换； ［b］非同源染色体上的_非__等__位__基__因_之间自由组合。 3.意义 (1)形成_生__物__多__样__性__的重要原因。 (2)生物变异的来源之一，有利于_生__物__进__化___。
两只青蛙相爱了， 结婚后生了一个癞蛤蟆， 公青蛙见状大怒说：怎么回事?
母青蛙哭着说：他爹，认识你之前我整过容。
变异的类型 种类
引起的因素 特点
不可遗传 可遗传的
的变异
变异
环境改变 遗传物质改变
不可遗传 可遗传
可遗传变异的三个来源 基因突变、 基因重组 、 染色体变异 、
一轮复习
基因突变与基因重组
应用 诱变育种培育新品种
杂交育种，培育优良品种
联系
都使生物产生可遗传的变异；二者均产生新的基因 型，可能产生新的表现型；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 够自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础。
方法归纳：不同生物可遗传变异的来源：
1病毒可遗传变异的来源— 基因突变 .
例4、原核生物中某一基因编码氨基酸的区域
起始端插入了一个碱基对。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( D )
A.置换单个碱基对
B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对
D.缺失4个碱基对
高考警示
1.在细胞分裂间期，DNA复制时，脱氧核 苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变 化。
突变 D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构
变异
总结：基因突变和基因重组的比较
基因突变 基因的分子结构发生改变， 本质 产生了新基因，出现了新性状
基因重组
不同基因的重新组合，不 产生新基因，而是产生新 基因型，使性状重新组合
发生 细胞分裂间期DNA分子复制时，减数第一次分裂过程中，
时间 由于外界理化因素或自身生理 同源染色体的非姐妹染色
D.同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
[例2]如右图，A和a产生的原因可能是( A )
①基因突变
②交叉互换
③非同源染色体之间的自由组合
A.①②
B.①②③
C.①③
D.②③
[例3]子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，
下列图解中哪些过程可以发生基因重组( C )
A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
2原核生物可遗传变异的来源— 基因突变
.
3真核生物可遗传变异的来源：
（1）无性生殖— 基因突变、染色体变异.
（2）有性生殖—基因突变、基因重组、染.色体变异
(3)基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工 程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。
典例精练
[例1]在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的
变异是
（A）
A.DNA复制时发生碱基对增添、缺失或替换，导致
基因突变
B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
4．诱发因素
（1）自发突变（内因）
（2）诱变突变（外因）
①物理因素 a．亚硝酸、碱基类似物等
②化学因素
b．某些病毒的遗传物质
③生物因素 c．紫外线、X射线及其他辐射
5．突变特点
生物界中普遍存在—— 普遍性 个体发育的任何时期和部位— 随机性 自然情况下突变频率很低(10-5-10-8)— 低频性 多数对生物有害—— 多害少利性 突变是不定向的—— 不定向性
C．第100、101、102位被替换为TTT 整个密码子替换
D．第103至105位被替换为1个T 缺失
4.（09福建卷）细胞的有丝分裂和减数分裂都
可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分
裂过程的变异是
（ B）
A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体 数目变异
B.非同源染色体自由组合，导致基因重组 C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因
3. 人工导致基因重组
（1）目的基因在体外与运载体重组， 形成重组质粒；
（2）目的基因导入细胞内与细胞内的 基因重组。
高考警示
(1)交叉互换≠基因重组。如果交叉互换发生在同 源染色体之间叫基因重组；如果发生在非同源染色 体之间叫易位，属于染色体结构变异。
(2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母 方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都 有控制同一性状的基因。
点突破：对基因重组的理解
1. 非同源染色体上的非等位基因自由组合
基因 型为 AaBb 的雄 性个 体产 生配 子的 情况
b
B
B
b
产生Ab和aB的配子
产生AB和ab的配子
发生时间：减数第一次分裂后期
2. 同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换 （减Ⅰ四分体时期）
基因重组能否产生新的基因？ 否；产生新的基因型，进而产生新的表现 型。不产生新的基因。
苷酸链的碱基序列，以下变化对该基因所控制合成的
多肽(以此链为模板)的氨基酸序列影响最大的是(不考
虑终止密码子)
(B )
—ATG GGC CTG CTG A GAG TTC TAA—
1 4 7 10 13 100 103 106
A．第6位的C被替换为T
单个碱基替换
B．第9位与第10位之间插入1个T
增添
的两个基因突变成aa,则突变性状才在生物个体
中表现出来，该性状即可稳定遗传。
基因突变的结果： 基因突变不改变染色体上基因的数量，只 改变基因的内部结构，使一个基因变成它 的等位基因（A→a或a→A）。
考点突破二：基因突变对性状的影响
1、基因突变可以改变生物性状
基因突变引起密码子改变，引起氨基酸改变，最 终表现为蛋白质的结构和功能改变，从而影响生物的 性状，如镰刀型细胞贫血症。
类型 影响范围
对氨基酸的影响
替换 增添 缺失
小
只改变1个氨基酸或不改变
插入位置前不影响,影响插入位置后 大 的序列
大 缺失位置前不影响,影响缺失位置后 的序列
2、基因突变未必引起性状改变
①一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并）， 当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸 时，这种突变不会引起生物性状的改变。 ②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变， 如AA→Aa。
6．意义
(1)___新__基_因_____产生的途径。 (2)生物变异的___根__本__来__源_________。 (3)生物进化的___原__始__材__料_________。