（江苏专用）高考生物总复习 第4章 遗传的分子基础 第4节 基因突变和基因重组 苏教版必修2

《（江苏专用）高考生物总复习 第4章 遗传的分子基础 第4节 基因突变和基因重组 苏教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）高考生物总复习 第4章 遗传的分子基础 第4节 基因突变和基因重组 苏教版必修2（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第4节节 基因突变变和基因重 组组 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第 4 节 基 因 突 变 和 基 因 重 组 基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一、基因突变变 1变变异的类类型 (1)不遗传遗传 的变变异：环环境因素的影响造成，不涉 及_的改变变。 (2)可遗传遗传 的变变异：_改变变引起的，来 源有基因突变变、基因重组组、染色体变变异等。 2概念：由于DNA分子中碱基对对的增添、缺失 或_而引起的基因结结构的改变变。 遗传遗传 物质质 遗传遗传 物 质质 改 变变 3实例：镰刀型细胞贫血症 (1)外因 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

2、因素(如：异常代谢产物)等作用。 (2)内因 4类型：自然突变和诱发突变。 5特点：普遍性；随机性；低频性；多害少利性 ；不定向性。 6意义：是生物变异的_，为生物进化提 供了最初的原材料，是生物进化的重要因素之一。 7人工诱变在育种上的应用 (1)诱变因素 物理因素：各种射线辐射诱变；激光激 光诱变。 化学因素：秋水仙素、硫酸二乙酯等。 根本来源 (2)诱变意义：是创造动、植物新品种和微生物新 类型的重要方法。 (3)优点： 提高_，使后代变异性状尽快稳定， 加速育种进程。 _地改良某些性状。 (4)缺点：诱发产生的突变，_的个体往往不 多，需处理大量材料。 变变异频频 率 大幅度 有利 思

3、考感悟 1大肠杆菌、烟草花叶病毒可遗传变异的 来源是什么？ 【提示】 由于大肠杆菌、烟草花叶病毒都 不含有染色体，因此其可遗传变异就只有一 个来源就是基因突变。 二、基因重组 1概念：生物体进行_的过程中，控制 不同性状的非等位基因的重新组合。 2类型： (1)_ (非同源染色体上的非等位基因)。 (2)_ (同源染色体上的非等位基因)。 3途径：有性生殖(减数分裂)。 4意义 (1)为生物_提供了极其丰富的来源； (2)形成生物_的重要原因之一； (3)对于生物的_具有十分重要的意义。 有性生殖 自由组组合 交叉互换换 变变 异多样样性 进进 化 思考感悟 2进行有丝分裂的细胞和进行无性生殖

4、 的生物是否存在基因重组？ 【提示】 不存在。原因是基因重组发生 在减数分裂中。 三、重组DNA技术 1概念：将从一个生物体内分离得到或人工合 成的_导入另一个生物体中，使后者获 得_或表达_的技术。 目的基因 新的遗传遗传 性 状 所需要的产产物 限制性内切酶 DNA连连接酶 质质 粒 噬菌体 3应用 (1)生产基因工程药物和疫苗，如治疗糖尿病的 _、治疗侏儒症的人生长激素、防治乙 肝的疫苗等。 (2)定向地改造动植物，如我国培育出的转基因 抗虫作物转基因抗虫棉、转基因奶牛、转 基因鱼等。 胰岛岛素 高频考点突破 考点一考点一 基因突变变的原因、特征及与性状的关系 1基因突变变的原因分析 2

5、基因突变与性状的关系 (1)基因突变可间接引起密码子改变，最终表现蛋 白质结构和功能改变，影响生物性状，如镰刀型 细胞贫血症。 (2)基因突变并非必然导致性状改变，其原因是： 一种氨基酸可以由多种密码子决定，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。 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改 变，如AAAa。 不直接编码氨基酸的基因片段(DNA片段)发生 改变。 【易误警示】 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。 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。 基因突变一般发生于

6、DNA分子复制过程中。 即时应用 (随学随练，轻松夺冠) 1(2011年江苏南京第一次模拟)下列有关基因突 变的叙述，错误的是(多选)( ) A只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变 B诱发突变的突变率比自然突变的突变率高 C基因突变是生物进化的重要因素之一 D基因碱基序列改变一定导致性状改变 解析：选AD。基因突变是指DNA分子的碱基对的 增添、缺失或改变。进行有性生殖和无性生殖的生 物都有可能发生基因突变。诱发突变是指在人工条 件下提高突变频率。基因突变产生新基因，是生物 进化的重要因素。基因碱基序列改变导致mRNA的 序列改变，但由于存在多个密码子决定同一氨基酸 ，当改变后的DNA转录成

7、的密码子仍然决定同种氨 基酸时，不会引起生物性状的改变。 重组组 类类型 同源染色体上非 等位基因的重 组组 非同源染色体上非等 位基因间间的重组组 DNA分子重组组技 术术 发发生 时时 间间 减数第一次分裂 四分体时时期 减数第一次分裂后期 体外与运载载体重 组组和导导入细细胞内 与细细胞内基因重 组组 发发生 机制 同源染色体非姐 妹染色单单体之 间间交叉互换导换导 致染色单单体上 的基因重新组组 合 同源染色体分开，等 位基因分离，非同源 染色体自由组组合， 导导致非同源染色体上 非等位基因间间的重 组组 目的基因经经运载载 体导导入受体细细胞 ，导导致受体细细胞 中基因重组组 图图像

8、 示意 考点二考点二基因重组的理解 【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来源，是 形成生物多样性的重要原因。 即时应用 (随学随练，轻松夺冠) 2以下有关基因重组的叙述，正确的是( ) A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组 C基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离 D同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的 解析：选A。基因重组主要有以下几种类型：在 生物体进行减数分裂形成配子时，同源染色体分 开，非同源染色体自由组合，这样非同源染色体 上的基因就进行了重组；在减数分裂形成四分 体时，位于同源染色体上的等位基因有时

9、会随着 非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换，导致基 因重组；基因工程。因此选项A是正确的，选项 C中纯合体自交不会出现性状分离，选项D中同卵 双生兄弟间的性状差异是基因突变引起的。 1对重组DNA技术的理解 考点三考点三 重组组DNA技术术的几个问问 题题 操作环环境生物体外 操作对对象基因 操作水平DNA分子水平 基本过过程剪切拼接导导入表达 结结果 定向改造生物的遗传遗传 性状 ，获获得人类类需要的基因产产 物 2.重组DNA技术的操作工具 (1)限制性内切酶 存在位置：主要在微生物体内。 特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定的位点切割DNA分子。 实例：EcoR限制酶

10、能专一识别GAATTC序 列，并在G、A之间将这段序列切开。 切割结果：产生带有黏性末端的DNA片段。 (2)DNA连接酶 在DNA分子连接过程中，黏合脱氧核糖和磷酸之 间的缺口。 (3)载体(质粒) 本质：小型的DNA分子。 作用：a.将目的基因送到受体细胞中去。 b可使目的基因在受体细胞内进行大量复制。 3重组组DNA技术术的一般过过程 即时应用 (随学随练，轻松夺冠) 3(2010年高考浙江卷)在用基因工程技术构建 抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误 的是( ) A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的 核酸 B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因 和载体 C将重组DNA分子导入烟

11、草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 解析：选A。构建重组DNA分子时，需用同种限 制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA 连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒 的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分 子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导 入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经 组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草 剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有 抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转 基因烟草细胞。 实验专题探究 诱变诱变 育种的运用 1遵循的原理 诱变诱变 育种的原理是基因突变变，基因突变变在自然条 件下的突变变率很低

12、，人们们利用物理或化学的方法 处处理生物诱发诱发 基因突变变，提高变变异的频频率，然后 从获获得的大量突变变个体中选择选择 出优优良性状的个体 。 实战演练 (专项提能，小试牛刀) 胰岛素生产小组利用青霉素增产的方法对重组大 肠杆菌进行了如下操作： (1)实验操作： 将适量大肠杆菌随机均分为四组，分别编号为 A、B、C、D。 对四组按下表操作36 h。 ABCD 正常培养 紫外线线照射 (请在需要操作的相应表格中画“”) 统计四组胰岛素产量，产量低于A组的被淘汰 ，高于A组的继续重复实验。 (2)实验分析： 设置实验组数为多组的原因是 _ _。 A组的作用是 _ _。 实验原理是_，其在育种方

13、面的优 点是_。 答案：(1) (2)基因突变具有不定向性，表现出的性状具有 多样性 作为对照组，增强实验的说服力 基因突变 能产生新的性状，且能大幅度改良 某些性状 ABCD 正常培养 紫外线线照射 命题视角剖析 视角视角1 1紧扣教材重点 三种变异类型的识别 根据细胞分裂图来确定变异的类型 对A、B图分析： A图图B图图 分裂类类型 有丝丝分裂减数分裂 变变异类类型 基因突变变 基因突变变或基因重组组 例例1 1 A该动物的性别为雄性 B乙图表明该动物发生了基因突变 C1与2或1与4的片段交换，前者是基因重组， 后者是染色体结构变异 D丙中5与6两条非姐妹染色单体之间的交叉互 换导致非等位

14、基因之间的互换 【尝试解答】 _D_ 【解析】 雄性动物减数分裂均等分开。乙图出 现A与a是发生了基因突变。5与6两条非姐妹染色 单体之间的交叉互换造成等位基因的互换。非同 源染色体之间的互换是染色体结构变异。 A可能发生了基因突变 B可能发生了染色体互换 C该细胞为次级卵母细胞 D该细胞可能为次级精母细胞 解析：选C。由图中基因组成判断，该细胞中由 同一条染色体复制来的两条染色体的基因组成不 同，一个为N，另外一个是n。所以该细胞中发生 了变异，可能是基因突变或染色体的互换；而该 细胞处于减数第二次分裂后期，细胞为均等分裂 ，因此不能是次级卵母细胞。 基因突变的类型 1按DNA的分子结构变化

15、分：增添、缺失、替 换。 2按突变基因在生物体内的位置分：体细胞突 变、性细胞突变。 3按突变后对生物性状的影响分：有利突变、 中性突变和有害突变。 4按突变性状分：显性突变和隐性突变。 5按突变原因分：自然突变和人工诱变。 视角视角2 2洞察高考热点 (2010年高考课标全国卷)在白花豌豆品种 栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株， 推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果 。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花 植株与白花植株中( ) A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列 C细胞的DNA含量 D细胞的RNA含量 【尝试解答】 _B_ 例例2 2 【解析】 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的 替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。所 以为了确定题干中的推测，最好应检测和比较红花 植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。