高三高考生物一轮复习课件【知识导航+拓展迁移】 基因突变和基因重组

变异是指亲子间和子代个体间的差异。变异能否遗传给后代？细胞内的遗传物质发生了改变，这种变异能遗传给后代。

不遗传的变异：可遗传的变异：仅仅由环境引起，遗传物质没有改变，这种变异不能遗传给后代。变异的类型三个主要来源基因突变（所有生物）基因重组（一般理解减数分裂）染色体变异（光镜下可见）第20讲基因突变和基因重组

（一轮复习）红花的后代出现了蓝紫色正常异常情景一：事例1：一种植物的子代，开出了不同颜色的花。事例2：同一品系的花卉所结种子培养出的植株中，只有一株开

红花，其余均开白花。这两个变异现象的来源是否相同？考点一、基因突变任务一

分析基因突变的实例1.探秘镰刀型贫血症观看视频阅读教材，分析患病原因：圆饼镰刀谷氨酸缬氨酸思考：能否利用显微镜诊断镰刀型贫血症？

(填“能”或“不能”)根本原因是:

直接原因是:

异常血红蛋白的结构血红蛋白基因突变能TATA2.细胞的癌变的本质①在致癌因子的作用下，

和

发生了基因突变。②

癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少5～6个基因突变所产生的

。注意：正常细胞中的DNA上都存在原癌基因和抑癌基因。正常上皮细胞早期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤癌APC基因突变/丢失KRAS基因突变SMAD4、CDC4基因突变、丢失TP53基因突变/丢失原癌基因抑癌基因累积效应3.举出基因突变的其它实例人类的多数遗传病；动物的许多突变体，果蝇的白眼，短腿安康羊；植物的白化苗、皱粒豌豆、空间育种培育的太空椒；细菌的耐药性、高产青霉素菌株；病毒的变异白眼果蝇白化苗短腿的安康羊太空椒（左）高产青霉菌株1.归纳基因突变的概念、特点和意义等任务二.全面理解基因突变概念DNA分子中发生____________________，而引起的_______________________的改变，叫作基因突变。发生时间可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在_________________过程中，如：真核生物——主要发生在_______________________________________。诱发原因①.__________：亚硝酸盐、碱基类似物等（改变碱基）②.__________：紫外线、X射线及其他辐射（损伤DNA）③.__________：某些病毒的遗传物质（影响宿主细胞的DNA）碱基的替换、增添或缺失基因结构（基因碱基序列）DNA分子复制有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期化学因素物理因素生物因素突变特点①

：在生物界是普遍存在的。②随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的

；部位上——可以发生在细胞内

上和同一DNA分子的

。③低频性：自然状态下，突变频率很低。④__________：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_________：大多情况下，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害；但有的突变对生物有利，或为中性突变。意义①

产生的途径；②生物变异的

；③是生物进化的原始材料。1.归纳基因突变的概念、特点和意义等任务二.全面理解基因突变普遍性任何时期不同DNA分子不同部位不定向性多害少利性新基因根本来源2.分析基因突变的类型ATTCGCCATTAAGCGGAAACTCGACATTGAGCTGAACGTA碱基对的增添ATTCGCCATTAA

GCGGAAACTCGACATTGAGCTGAATA碱基对的缺失ATTCGCCATTAAGCGGAAACTCGACATTGAGCTGAATA碱基对的替换⑴

根据碱基对的变化情况分为：⑵．根据突变的结果（显隐关系）来划分

：⑶．根据引起突变的原因的不同，可分为

：自发突变和__________诱发突变显性突变隐性突变⑴

基因突变对氨基酸序列的影响碱基发生增添或缺失时，增添或缺失多少个碱基对蛋白质的结构影响最小？3个，因为增添或缺失3个碱基对，有可能只影响到一个或两个氨基酸。碱基影响范围对氨基酸序列的影响替换一般较___一般只改变

个氨基酸或

氨基酸序列增添一般较___一般不影响插入位置

的序列，而影响插入位置___的序列缺失一般较___一般不影响缺失位置

的序列，而影响缺失位置___的序列小一不改变大前后大前后思考：碱基发生替换时，出现哪种情况会对蛋白质的相对分子质量影响较大？当突变后的基因转录的mRNA上终止密码子位置发生改变(提前或延后出现)。3.基因突变与生物性状的关系①肽链中氨基酸种类改变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导致肽链不能合成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。⑵基因突变可改变生物性状的4大原因(3)基因突变未引起生物性状改变的4大原因①密码子简并性：若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。②隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。③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④生物的表现型还与环境因素有关。4.理解基因突变的几个问题若两种突变品系是由原有品系的不同对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的

性。若两种突变品系是由原有品系的同一对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的

性。随机不定向⑴.区分随机性和不定性随机性指基因突变可随机发生在不同的时间或不同的部位；不定向性强调的是同一基因可能朝不同方向突变。提示：对于生物个体而言，发生自发突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有的突变是有利突变，有的突变有利有害不是绝对的，这往往取决于生物生存的环境。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。⑵.基因突变频率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，但为何它仍可为生物进化提供原材料？(P82批判性思维)思考：（第85页“拓展应用”）

为什么在非洲疟疾猖獗的地区，镰刀型细胞贫血症患者也相对较多？

提示：研究发现：镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患的地区，镰刀型细胞贫血症突变基因具有有利于当地人生存的一面。虽然该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。归纳总结：基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变

能引起基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变

能引起生物性状的改变。(3)基因突变

都能产生等位基因(4)基因突变

都能遗传给后代①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传，但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖传递给后代。②基因突变如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。病毒和原核生物控制性状的基因不是成对存在的，突变产生的是一个新基因，而不是等位基因。一定不一定不一定不一定1.(2021·辽宁1月适应性测试，8)吖啶橙是一种诱变剂，能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因，不可能产生的结果是（

）A.突变基因表达的肽链延长B.突变基因表达的肽链缩短C.突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变D.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段D2.下列有关基因突变的叙述，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.如果没有外界因素的诱导，基因突变不会发生C.基因突变的随机性表现在可发生于所有生物中D.DNA分子中碱基序列发生改变即可引起基因突变A3.(2021·浙江6月选考，6)α­-珠蛋白与α-­珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1～138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明(

)A.该变异属于基因突变B.基因能指导蛋白质的合成C.DNA片段的缺失导致变异D.该变异导致终止密码子后移`C4.(2022·济南高三模拟)科学研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关，突变情况如下表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇；F1雌雄个体交配，所得F2中圆眼果蝇有450只、棒眼果蝇有30只。下列说法正确的是突变基因ⅠⅡ碱基变化G→TCTT→C蛋白质变化有一个氨基酸与野生型果蝇的不同多肽链长度比野生型果蝇的长A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基的替换和增添B.野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响C.棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16突变基因ⅠⅡ碱基变化G→TCTT→C蛋白质变化有一个氨基酸与野生型果蝇的不同多肽链长度比野生型果蝇的长B考点二、基因重组1.一对正常夫妇生了一个白化女孩和一个红绿色盲男孩，分析这对夫妇再生的孩子同时患白化和红绿色盲可能性？（不虑基因突变）2.控制果蝇灰身（A）和黑身（a）的基因，与控制长翅（B）和（b）的基因位于同一对同源染色体上，利用纯合灰身长翅和纯合黑身残翅果蝇，在F2中能否培育出重组性状（即黑身长翅、灰身残翅）？情景二：任务一

阅读教材，归纳基因重组的实质、类型及意义配子进化真核有性重新组合不同性状自由组合非等位非姐妹染色单体基因型非同源染色体非等位生物多样性重要原因之一任务二辨析基因重组的类型标出图中代表的基因重组类型（自然条件下和特定条件下）交叉互换型自由组合型交叉互换4种精细胞次级精母细胞初级精母细胞细菌转化型基因工程重组型(人工重组)基因突变基因重组发生时期各时期都可能，主要发生在______复制时通常发生在减Ⅰ的_____或______产生原因（一般情况下）物理、____、_____因素引起

↓DNA分子中碱基的_____、_____、_____

↓

导致基因_____的改变减Ⅰ中发生________或自由组合

↓控制不同性状的基因重新组合结果产生新的基因不产生新基因，可产生新的基因型应用______育种______育种（和基因工程育种）联系任务三.列表比较基因突变和基因重组DNA前期交叉互换化学后期生物增添缺失替换结构诱变杂交①都是生物可遗传的变异的来源；②通过基因突变产生的新基因，提供给基因重组实现基因的重新组合；

③两者能都可以产生新的基因型，都为生物的进化提供原材料。(1)基因突变不一定会使DNA的碱基排列顺序发生改变()(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)非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因都可能发生基因重组()(4)基因突变和基因重组引起的变异均为可遗传变异，都能导致新基因型的产生()(5)基因型为Aa的个体自交，基因重组导致子代发生性状分离()(6)基因突变的随机性表现在基因突变的方向和环境没有明确的因果关系()××√√××2.(2022·湖南长沙长郡中学模拟)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.“一母生九子，九子各不同”是基因重组的结果D3.(2