高三生物一轮人教版专项课件第7单元生物变异育种和进化第21课时基因突变和基因重组

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1、第七单元第七单元生物变异、育种生物变异、育种和进化和进化 1 1 1 1涵盖范围涵盖范围涵盖范围涵盖范围 本单元包括必修本单元包括必修2 2第五章生物的三种可遗传变异第五章生物的三种可遗传变异基因突变、基因重组和染色基因突变、基因重组和染色体变异，第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论三大部分内容。体变异，第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论三大部分内容。变异是进化的前提，变异是育种的原理，将三部分内容放到一个单元中体现了知识变异是进化的前提，变异是育种的原理，将三部分内容放到一个单元中体现了知识间的有机结合。间的有机结合。 单元教学分析单元教学分析单元教学分析单元教

2、学分析2 2 2 2考情分析考情分析考情分析考情分析 (1) (1)考查力度：考查力度：占分比重相对较大，尤其是有关育种的题目。占分比重相对较大，尤其是有关育种的题目。 (2)(2)考查内容考查内容 三种可遗传变异的实质与区别。三种可遗传变异的实质与区别。 遗传病的类型、判断与概率计算。遗传病的类型、判断与概率计算。 变异与育种、基因工程的联系。变异与育种、基因工程的联系。 基因频率的求解。基因频率的求解。 现代生物进化理化的内容。现代生物进化理化的内容。 (3) (3)考查题型考查题型 多数考点以选择题形式考查。多数考点以选择题形式考查。 以简答题的形式考查作物育种与变异的联系。以简答题的形

3、式考查作物育种与变异的联系。 3 3 3 3复习指导复习指导复习指导复习指导 (1) (1)复习线索复习线索 以可遗传变异类型为线索，复习基因突变、基因重组、染色体变异与不同育以可遗传变异类型为线索，复习基因突变、基因重组、染色体变异与不同育种方式的联系。种方式的联系。 以现代生物进化理论的内容为线索，将达尔文自然选择以现代生物进化理论的内容为线索，将达尔文自然选择学说和现代生物进化理论有机联系在一起。学说和现代生物进化理论有机联系在一起。 (2)(2)复习方法复习方法 列表比较三种可遗传变异。列表比较三种可遗传变异。 列表并结合图解掌握不同的育种方法。列表并结合图解掌握不同的育种方法。 图示

4、复习基因工程的操作工具及步骤。图示复习基因工程的操作工具及步骤。 列表比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别与联系。列表比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别与联系。 第第 2121 课时课时基因突变和基因重组基因突变和基因重组 回扣基础回扣基础构建网络构建网络基础导学基础导学基础导学基础导学 一、基因突变的实例和概念一、基因突变的实例和概念一、基因突变的实例和概念一、基因突变的实例和概念 1 1实例：镰刀型细胞贫血症形成的原因实例：镰刀型细胞贫血症形成的原因 形态：中央微凹的圆饼状镰刀状形态：中央微凹的圆饼状镰刀状运输运输O O2 2：正常下降：正常下降 想一想想一想造成该病

5、的直接原因和根本原因是什么？造成该病的直接原因和根本原因是什么？ ( (真题再现真题再现) )能否用显微镜检测出能否用显微镜检测出2121三体综合征和镰刀型细胞贫血症？三体综合征和镰刀型细胞贫血症？ 基因突变发生在基因突变发生在DNADNA复制、转录、翻译的哪些过程中？复制、转录、翻译的哪些过程中？ 提示提示直接原因：血红蛋白结构异常；根本原因：控制直接原因：血红蛋白结构异常；根本原因：控制血红蛋白的基因由血红蛋白的基因由 突变成突变成 ，发生了碱基对替换。，发生了碱基对替换。 能。染色体数目或结构的变异在显微镜下是可以观察到能。染色体数目或结构的变异在显微镜下是可以观察到的；基因突变无法在显

6、微镜下观察，但是由于基因突变导致红的；基因突变无法在显微镜下观察，但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。 发生在发生在DNADNA复制过程中。复制过程中。 2 2概念概念 判一判判一判 基因突变是由于基因突变是由于DNADNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变( )( ) 提示提示基因突变是碱基对的变化，而并非基因突变是碱基对的变化，而并非DNADNA片段的变化。片段的变化。二、基因

7、突变的原因、特点、时间和意义二、基因突变的原因、特点、时间和意义 基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变( )( ) 基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代( )( )原原因因内因内因DNADNA分子中发生的、增添和，从而引起基因分子中发生的、增添和，从而引起基因结构的改变结构的改变外因外因某些诱变因素：、和生物因素等某些诱变因素：、和生物因素等特点特点：在生物界中普遍存在：在生物界中普遍存在：生物个体发育的任何时期和部位：生物个体发育的任何时期和部位：突变频

8、率很低：突变频率很低：可以产生一个以上的等位基因：可以产生一个以上的等位基因：一般是有害的，少数有利：一般是有害的，少数有利发生时间发生时间DNADNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期意义意义产生的途径；产生的途径；生物变异的根本来源；生物变异的根本来源；生物进化生物进化的原始材料的原始材料碱基对碱基对替换替换缺失缺失物理因素物理因素化学因素化学因素普遍性普遍性随机性随机性低频性低频性不定向性不定向性多害少利性多害少利性新基因新基因 判一判判一判 1 1无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变

9、( )( ) 2 2基因突变只能定向形成新的等位基因基因突变只能定向形成新的等位基因 ( )( ) 3 3基因突变对生物的生存往往是有利的基因突变对生物的生存往往是有利的 ( )( ) 4 4不同基因突变的概率是相同的不同基因突变的概率是相同的( )( ) 5 5一个基因可以向多个方向突变一个基因可以向多个方向突变( )( ) 6 6在没有外来因素影响下，基因突变不会自行发生在没有外来因素影响下，基因突变不会自行发生( )( ) 7 7细胞分裂的中期一定不发生基因突变细胞分裂的中期一定不发生基因突变 ( )( ) 提示提示突变一般是有害的。突变一般是有害的。 提示不同基因突变率有差异，但都是低

10、频性。 提示提示细胞核中不发生，但叶绿体、线粒体中可以发生。细胞核中不发生，但叶绿体、线粒体中可以发生。有性生殖 减数 前期 类型后期 1 1教材教材8181页页 思考与讨论思考与讨论 中，明确该病的直接原因中，明确该病的直接原因血血红蛋白异常，根本原因红蛋白异常，根本原因 替换成替换成 。 2 2教材教材8383页页 思考与讨论思考与讨论 中，计算精子类型中，计算精子类型2 22323种，卵细胞种，卵细胞类型类型2 22323种，则保证两个完全相同的个体子女数至少种，则保证两个完全相同的个体子女数至少2 223232223231 12 246461 1。 回扣教材回扣教材回扣教材回扣教材知识

11、网络知识网络知识网络知识网络不可遗传不可遗传不可遗传不可遗传可遗传可遗传可遗传可遗传基因基因基因基因遗传遗传遗传遗传基因基因基因基因重组重组重组重组染色体染色体染色体染色体变异变异变异变异突破考点突破考点提炼方法提炼方法 1 1下列叙述中能产生可遗传的变异的有下列叙述中能产生可遗传的变异的有( () ) 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合基因突变基因突变四分体的非姐四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换妹染色单体之间交叉互换染色体结构变异染色体结构变异染色体数目染色体数目变异变异 A A B B C C D D核心概念突破核心概念突破核心概念突破核心概念突破生物的变异概念及分类生物的变异概念

12、及分类生物的变异概念及分类生物的变异概念及分类 典例引领典例引领典例引领典例引领考点考点考点考点63636363 解析解析变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，可遗传的变异主要包括：基因突变变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，可遗传的变异主要包括：基因突变()()、基因重组基因重组()()和染色体变异和染色体变异()()。 答案答案D D 排雷排雷可遗传的变异可遗传的变异遗传给后代遗传给后代可育。例如，基因突变一定是可遗传的可育。例如，基因突变一定是可遗传的变异，但若发生在体细胞中，一般不会通过有性生殖遗传给后代，若发生在生殖细变异，但若发生在体细胞中，一般不会通过有性生殖遗传给后代，若发生

13、在生殖细胞中可以遗传；三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现胞中可以遗传；三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育不育”，但它们均属于，但它们均属于可遗传的变异可遗传的变异其遗传物质已发生变化。其遗传物质已发生变化。 环境因素引起的变异环境因素引起的变异不可遗传的变异。例射线、太空环境、化学诱变剂引不可遗传的变异。例射线、太空环境、化学诱变剂引起的一般会导致遗传物质的改变，属于可遗传变异，而水、肥、阳光、温度、激素起的一般会导致遗传物质的改变，属于可遗传变异，而水、肥、阳光、温度、激素或手术处理引起的性状改变，遗传物质不改变，属于不可遗传的变异，例生长素处或手术处理引起的性状改变，遗传物质不改

14、变，属于不可遗传的变异，例生长素处理得到无子果实；赤霉素处理使植株长高理得到无子果实；赤霉素处理使植株长高(tt(tt矮秆长高后基因型仍为矮秆长高后基因型仍为tt)tt)；多指切除；多指切除后变成正常指后变成正常指( (基因型仍为基因型仍为TTTT或或Tt)Tt)；骨髓移植治疗血友病；骨髓移植治疗血友病( (血型可以改变，但精卵原血型可以改变，但精卵原细胞基因型不变细胞基因型不变) )。考点剖析考点剖析考点剖析考点剖析 1 1变异的概念变异的概念 生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变

15、异。异就是变异。 提醒提醒变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异性，而遗传强调亲子代之变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异性，而遗传强调亲子代之间的相似性。间的相似性。 2 2生物变异的类型生物变异的类型 不可遗传的变异不可遗传的变异 生物的变异仅仅是由环境的影响造成的，并没有引起遗传物质改变，这样的变异生物的变异仅仅是由环境的影响造成的，并没有引起遗传物质改变，这样的变异称为不可遗传的变异。称为不可遗传的变异。 特点特点：只在当代显现，不能遗传给后代；只在当代显现，不能遗传给后代；变异方向一般是定向的。变异方向一般是定向的。 可遗传的变异可遗传的变异 由细胞内遗传物质的改变引起的变

16、异称为可遗传的变异。通常所说的可遗传的变由细胞内遗传物质的改变引起的变异称为可遗传的变异。通常所说的可遗传的变异有三种来源：异有三种来源：基因突变；基因突变；基因重组；基因重组；染色体变异。染色体变异。 提醒提醒病毒和细菌、蓝藻等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。病毒和细菌、蓝藻等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。 1 1下列哪种是不可遗传的变异下列哪种是不可遗传的变异( () ) A A正常夫妇生了一个白化儿子正常夫妇生了一个白化儿子 B B纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇 C C对青霉菌进行对青霉菌进行X X射线照射后，培育成高产菌株射线照射后，培育

17、成高产菌株 D D用生长素处理得到无子番茄用生长素处理得到无子番茄对位训练对位训练对位训练对位训练 答案答案D D 解析解析生物的变异主要包括可遗传的变异和不可遗传的变异。其中不可遗传的生物的变异主要包括可遗传的变异和不可遗传的变异。其中不可遗传的变异是指仅由环境因素变化引起的变异，其遗传物质并未发生改变。用生长素处理变异是指仅由环境因素变化引起的变异，其遗传物质并未发生改变。用生长素处理得到无子番茄，染色体及其上的遗传物质未发生变化，而是利用生长素促进果实发得到无子番茄，染色体及其上的遗传物质未发生变化，而是利用生长素促进果实发育的原理，故该种变异是不能遗传的。育的原理，故该种变异是不能遗传

18、的。 2 2( (20112011上海卷，上海卷，8 8) )基因突变在生物进化中起重要作用，基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是下列表述错误的是( () ) A AA A基因突变为基因突变为a a基因，基因，a a基因还可能再突变为基因还可能再突变为A A基因基因 B BA A基因可突变为基因可突变为A1A1、A2A2、A3A3，它们为一组复等位基，它们为一组复等位基因因 C C基因突变大部分是有害的基因突变大部分是有害的 D D基因突变可以改变种群的基因频率基因突变可以改变种群的基因频率核心概念突破核心概念突破核心概念突破核心概念突破基因突变基因突变基因突变基因突变 典例引领典

19、例引领典例引领典例引领考点考点考点考点64646464 解析解析A A基因突变为基因突变为a a基因，基因，a a基因也可以突变为基因也可以突变为A A基因；基因突变具有不定向性，基因；基因突变具有不定向性，可以产生一组复等位基因；基因突变大多是有害的，但有害突变不能作为生物进化的可以产生一组复等位基因；基因突变大多是有害的，但有害突变不能作为生物进化的原材料；基因突原材料；基因突变能够改变种群的基因频率。变能够改变种群的基因频率。 答案答案C C 排雷排雷图示图示( (如右图如右图) ) 信息：信息：A A、A A1 1、A A2 2、A A3 3都是基因都是基因突变产生的等位基因，彼此间可

20、相互突变。突变产生的等位基因，彼此间可相互突变。 体现基因突变的特点：不定向性。体现基因突变的特点：不定向性。 A A、A A1 1、A A2 2、A A3 3称为复等位基因，遗传时遵循分离定律，不是自由组合定律称为复等位基因，遗传时遵循分离定律，不是自由组合定律( (非非同源染色体上非等位基因才符合同源染色体上非等位基因才符合) )。 实例：实例：ABOABO血型系统涉及到血型系统涉及到I IA A、I IB B和和i i三个复等位基因，对应基因型有三个复等位基因，对应基因型有6 6种。种。 1 1基因突变的原因分析基因突变的原因分析考点剖析考点剖析考点剖析考点剖析 提醒提醒无丝分裂、原核生

21、物的二分裂及病毒无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNADNA复制时均可发生基因突变。复制时均可发生基因突变。 基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由AaAa或或aAaA，而，而A A、a a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。量、排列顺序发生了改变。 2 2类型类型 显性突变：如显性突变：如aAaA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。，该突变一旦发生即可表现出相应性状。 隐性突变：如隐性突变：如AaAa，突

22、变性状一旦在生物个体中表现出，突变性状一旦在生物个体中表现出 来，该性状即可稳来，该性状即可稳定遗传。定遗传。 3 3基因突变对性状的影响基因突变对性状的影响 基因突变改变生物性状基因突变改变生物性状 突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。如镰刀型细胞贫血症。 基因突变不改变生物性状基因突变不改变生物性状 突变发生在基因的非编码区域。突变发生在基因的非编码区域。 若该亲代若该亲代DNADNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因上某个碱基对发生改变产生的是一个

23、隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。 性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，但在某些环境条件下，基性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，但在某些环境条件下，基因改变了可能并不会在性状上表现出来。因改变了可能并不会在性状上表现出来。 基因突变对后代性状的影响基因突变对后代性状的影响 基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给

24、后代，但不会通过有性生殖传给后代。不会通过有性生殖传给后代。 基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。殖传给后代。 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。时对外界环境变化更加敏感。 4 4基因突变的多害少利性基因突变的多害少利性 基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般是有害的；但也有基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般是有害的；但也有少数基因突

25、变可使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。少数基因突变可使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。 提醒提醒基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。有些基因突有些基因突变既无害也无利。变既无害也无利。 2 2( (20102010江苏卷，江苏卷，6 6) )育种专家在稻田中发现一株十分罕育种专家在稻田中发现一株十分罕见的见的“一秆双穗一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由

26、基因突变引起植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是的。下列叙述正确的是( () ) A A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置生的位置 D D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系产品系对位训练对位训练对位训练对位训练 答案答案B B 解析解析尽管是尽管是“ “罕见罕见” ”突变

27、，既不能说明该变异是隐性突突变，既不能说明该变异是隐性突变，也不能说明该变异是显性突变，只有通过试验鉴定，才能说明其突变类型；花变，也不能说明该变异是显性突变，只有通过试验鉴定，才能说明其突变类型；花药离体培养后，需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的高产品系。通过该药离体培养后，需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的高产品系。通过该变异植株自交，若亲本为显性杂合子，则子代可出现该变异性状的纯合子；若亲本变异植株自交，若亲本为显性杂合子，则子代可出现该变异性状的纯合子；若亲本为隐性或显性纯合子，自交子代不发生性状分离；基因突变为分子水平的变异，无为隐性或显性纯合子，自交子代不发生性状分

28、离；基因突变为分子水平的变异，无法借助显微镜观察。法借助显微镜观察。 3 3依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是生基因重组的是( () )核心概念突破核心概念突破核心概念突破核心概念突破基因重组基因重组基因重组基因重组 典例引领典例引领典例引领典例引领考点考点考点考点65656565 解析解析基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换，减数第一次基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换，减数第一次分裂后期的自由组合分裂后期的自由组合( (图图C)C)，及转基因工程中的，及转基因工程中的DNADNA重

29、组重组( (图图B)B)。图。图D D人工诱变的原理属人工诱变的原理属于基因突变。图于基因突变。图A A中新型中新型S S菌的出现是菌的出现是R R菌的菌的DNADNA与与S S菌的菌的DNADNA重组的结果，所以也属于基因重组。重组的结果，所以也属于基因重组。 答案答案D D 排雷排雷基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会产生不同于亲本的新基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会产生不同于亲本的新类型类型( (同胞兄妹间遗传差异与父母基因重组有关同胞兄妹间遗传差异与父母基因重组有关) )，但只是原有的不同性状的重新组合，但只是原有的不同性状的重新组合，并不会产生新的性状。，并不会产

30、生新的性状。 基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是在受精基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是在受精作用过程中，但通过减数分裂和受精作用使后代产生不同于双亲的基因组合。作用过程中，但通过减数分裂和受精作用使后代产生不同于双亲的基因组合。 基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一。一。 基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。因重组。 纯合子自交不

31、会因基因重组导致子代性状分离。纯合子自交不会因基因重组导致子代性状分离。 1 1概念理解概念理解 范围：真核生物有性生殖。范围：真核生物有性生殖。 实质：非等位基因实质：非等位基因( (同源染色体上的非等位基因和非同源同源染色体上的非等位基因和非同源染色体上的非等位基因染色体上的非等位基因) )重组。重组。考点剖析考点剖析考点剖析考点剖析 2 2识图析图识图析图 由图获得的信息：由图获得的信息：图中无同源染色体、着图中无同源染色体、着丝点断裂、均等分裂，应为次级精母细胞或第一丝点断裂、均等分裂，应为次级精母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞。极体，不可能为次级卵母细胞。造成造成B B、b b

32、不同不同的原因有基因突变的原因有基因突变( (间期间期) )或交叉互换或交叉互换( (前期前期) )。若为体细胞有丝分裂若为体细胞有丝分裂( (如根尖分生区细胞、受精卵等如根尖分生区细胞、受精卵等) )则只能是基因突变造成的；则只能是基因突变造成的；若题目中问造成若题目中问造成B B、b b不同的根本原因，不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源应考虑可遗传变异中的最根本来源基因突变；基因突变；若题目中有若题目中有分裂分裂时期时期提示，如减提示，如减前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变；前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变；若亲代若亲代基因型为基因型为BBBB

33、或或bbbb，出现上述情况应考虑基因突变；，出现上述情况应考虑基因突变；若图示为有丝分裂图像，只能若图示为有丝分裂图像，只能是基因突变；是基因突变；若图示对应染色体部分有两种颜色若图示对应染色体部分有两种颜色( (大部分黑一小部分白或相反大部分黑一小部分白或相反) )，则只考虑交叉互换。则只考虑交叉互换。 3 3下列有关基因重组的说法中，正确的是下列有关基因重组的说法中，正确的是 ( () ) A A基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因的基因 B B同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条同源染色体指的是一条来自父方，一

34、条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体形态大小一定相同的染色体 C C基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中 D D基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换单体之间的交叉互换对位训练对位训练对位训练对位训练 答案答案D D 解析解析基因突变可产生新的基因。同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母基因突变可产生新的基因。同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中能联会的两条染色体，它们形态大小不一定相同，如性染色体方，在减数分裂过程中能联会的两条染色体，它们形态

35、大小不一定相同，如性染色体X X、Y Y。基因重组，狭义上指涉及。基因重组，狭义上指涉及DNADNA分子内断裂分子内断裂复合的基因交流；广义上指任何造复合的基因交流；广义上指任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组，自然条件下的基因重组发生在减数成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组，自然条件下的基因重组发生在减数分裂过程中，人工实验条件下的分裂过程中，人工实验条件下的DNADNA重组也属于基因重组。重组也属于基因重组。 1 1两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则

36、不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切性状改变但遗传物质未变则不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。 2 2若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。 3 3与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。传变异，反之则为不可遗传变异。 4 4自交观察后代是否发生性状分离。自交观察后代是否发

37、生性状分离。方法体验方法体验方法体验方法体验 变异性状是否是可遗传变异的方法变异性状是否是可遗传变异的方法变异性状是否是可遗传变异的方法变异性状是否是可遗传变异的方法 典例典例玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题：问题： 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。种皮的颜色是通过控制来实现的。 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究矮茎玉米幼苗经适

38、宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。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。相关结论，并回答问题。 实验步骤：实验步骤： a 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，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。防止异株之间传粉。 b b雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。有关酶的合成来有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状控制代谢，进而控制性

39、状 c c雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。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：实验预期及相关结论： a a。 b b。 问题：问题： a a预期最可能的结果：。预期最可能的结果：。 b b对上述预期结果的解释：对上述预期结果的解释：。子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起子代玉米植株全是矮茎子代玉米植株全是矮茎适宜浓度的生长素类似物能适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质促进细

40、胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质( (其他正其他正确答案也可确答案也可) )的变异不能遗传的变异不能遗传异能够遗传异能够遗传 解析解析基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。生物性状；另外一条途径是通过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。因为色素不是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通过酶间接控制。如果高茎变异因为色素不是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通过酶间接控制。如果高茎变异是环境引起的变异，遗传物质没有改变

41、则自交后代的植株都是矮茎。如果遗传物质发是环境引起的变异，遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代仍然会有高茎存在。生了改变，则自交后代仍然会有高茎存在。 典例典例( (20102010福建卷，福建卷，5 5) )下图为人下图为人WNK4WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知分氨基酸序列示意图。已知WNK4WNK4基因发生一种突变，导致基因发生一种突变，导致1 1691 169位赖氨酸变为谷氨酸。位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是该基因发生的突变是( () ) A A处插入碱基对处插入碱基对G

42、 GC C B B处碱基对处碱基对A AT T替换为替换为G GC C C C处缺失碱基对处缺失碱基对A AT T D D处碱基对处碱基对G GC C替换为替换为A AT T易错警示易错警示易错警示易错警示 误解基因突变的概念及特点误解基因突变的概念及特点误解基因突变的概念及特点误解基因突变的概念及特点 错因分析错因分析对题干和图示信息获取不到位；对碱基对改变三种情况导致序列改变对题干和图示信息获取不到位；对碱基对改变三种情况导致序列改变的知识不熟练。的知识不熟练。 解析解析由题干可知在由题干可知在WNK4WNK4基因发生了突变，导致基因发生了突变，导致11691169位赖氨酸变为谷氨酸，而赖

43、位赖氨酸变为谷氨酸，而赖氨酸的密码子为氨酸的密码子为AAAAAA、AAGAAG，谷氨酸的密码子为，谷氨酸的密码子为GAAGAA、GAGGAG，因此可能的变化为密码子由，因此可能的变化为密码子由AAAGAAAAAGAA或者为或者为AAGGAGAAGGAG而在基因的转录链对应的变化为而在基因的转录链对应的变化为TTTCTTTTTCTT或者是或者是TTCCTCTTCCTC，由题干中，由题干中WNK4WNK4的基因序列可知，应为的基因序列可知，应为TTCCTCTTCCTC，因此基因应是由，因此基因应是由A AT T替换为替换为G GC C，故应选，故应选B B。 答案答案B B 纠错笔记纠错笔记基因突

44、变时碱基对改变对氨基酸序列的影响基因突变时碱基对改变对氨基酸序列的影响 注意注意增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：最前端增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：最前端氨基酸序列全部氨基酸序列全部改变或不能表达改变或不能表达( (形成终止密码子形成终止密码子) )；在中间某个位置会造成肽链提前中断；在中间某个位置会造成肽链提前中断( (形成终止形成终止密码子，但可以形成蛋白质密码子，但可以形成蛋白质) )或插入点后氨基酸序列改变。在该序列最后则不影响表或插入点后氨基酸序列改变。在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。达或使肽链延长。碱基对碱基对影响范围影响范围对氨基酸的影响对氨基酸的影响替换

45、替换小小只改变只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变增添增添大大插入位置前的不影响，影响插入后的序列插入位置前的不影响，影响插入后的序列缺失缺失大大缺失位置前的不影响，影响缺失后的序列缺失位置前的不影响，影响缺失后的序列 答案答案A A 解析解析基因的中部若编码区缺少了基因的中部若编码区缺少了1 1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物达产物( (蛋白质蛋白质) )的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨

46、基失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。酸序列发生变化。 纠错训练纠错训练如果一个基因的中部缺失了如果一个基因的中部缺失了1 1个核苷酸对，不可能的后果是个核苷酸对，不可能的后果是( () ) A A没有蛋白质产物没有蛋白质产物 B B翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化检测落实检测落实体验成功体验成功 1. 1.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行

47、的是下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( () ) 利用杂交技术培育出超级水稻利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉虫棉将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病 用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄 A A B B C C D D题组一题组一题组一题组一 基因重组基因重组基因重组基因重组 答案

48、答案C C 解析解析通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。 2 2下列变异的原理一般认为属于基因重组的是下列变异的原理一般认为属于基因重组的是( () ) A A将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育将转基因的四倍体与正常的二倍体

49、杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗的转基因三倍体鱼苗 B B血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病白病 C C一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子儿子 D D高产青霉素的菌株、太空椒等的培育高产青霉素的菌株、太空椒等的培育 答案答案C C 解析解析A A项属于染色体变异，项属于染色体变异，B B项属于基因突变，项属于基因突变，D D项属于基因突变。项属于基因突变。C C项是非同项是非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重组。源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自

50、由组合而重组。 3 3图中图中和和表示某精原细胞中的一段表示某精原细胞中的一段DNADNA分子，分别分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是下列相关叙述中，正确的是( () ) A A和和所在的染色体都来自父方所在的染色体都来自父方 B B和和的形成是由于染色体易位的形成是由于染色体易位 C C和和上的非等位基因可能会发生重新组合上的非等位基因可能会发生重新组合 D D和和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中形成后，立即被平均分配到两个精细胞中 答案答案C C 解析解析和和位于一对同源染色体的两条

51、非姐妹染色单位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上，所以体的相同位置上，所以和和必定是一个来自父方，一个来必定是一个来自父方，一个来自母方。自母方。和和是由一对同源染色体的两条非姐妹染色单体是由一对同源染色体的两条非姐妹染色单体交换了对等的片段形成的，属于基因重组的范畴。交换了对等的片段形成的，属于基因重组的范畴。和和形形成后，先分配到两个次级精母细胞中，经减数第二次分裂再成后，先分配到两个次级精母细胞中，经减数第二次分裂再分配到精细胞中。分配到精细胞中。 4.( 4.(20112011安徽卷，安徽卷，4 4) )人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能

52、力。临床上常用小剂量的放射性同位素的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131131I I治疗某些治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的甲状腺疾病，但大剂量的131131I I对人体会产生有害影响。积聚在对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的细胞内的131131I I可能直接可能直接( () ) A A插入插入DNADNA分子引起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变 B B替换替换DNADNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变 C C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给

53、下一代诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代题组二题组二题组二题组二 基因突变基因突变基因突变基因突变 答案答案C C 解析解析碘是人体甲状腺激素的构成元素，为组成人体的碘是人体甲状腺激素的构成元素，为组成人体的微量元素。由于微量元素。由于131131I I有放射性，能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发有放射性，能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但这属于体细胞的基因突变，不会遗传给下一生基因突变，但这属于体细胞的基因突变，不会遗传给下一代，代，D D项错误。项错误。131131I I不是碱基类似物，故不能直接插入到不是碱基类似物，故不能直接插入到DNADNA分分子中，也不能替换子中，也不能替换

54、DNADNA分子中的某一碱基，分子中的某一碱基，A A、B B项错误。大剂项错误。大剂量的放射性元素会引起染色体结构变异，量的放射性元素会引起染色体结构变异，C C项正确。项正确。 5 5( (20112011重庆卷，重庆卷，3131) )拟南芥是遗传学研究的模式植物，拟南芥是遗传学研究的模式植物，其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色为深褐色(TT)(TT)，某突变体的种皮为黄色，某突变体的种皮为黄色(tt)(tt)，下图是利用该，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因突变体验证油菜种皮颜色基因(T(Tn n) )功能

55、的流程示意图。功能的流程示意图。 与拟南芥与拟南芥t t基因的基因的mRNAmRNA相比，若油菜相比，若油菜T Tn n基因的基因的mRNAmRNA中中UGAUGA变为变为AGAAGA，其末端序，其末端序列成为列成为“AGCGCGACCAGACUCUAA”AGCGCGACCAGACUCUAA”，则，则T Tn n比比t t多编码个氨基酸多编码个氨基酸( (起始密码子位置相起始密码子位置相同，同，UGAUGA、UAAUAA为终止密码子为终止密码子) )。 图中图中应为。若应为。若不能在含抗生素不能在含抗生素KanKan的培养的培养2 2重组质粒重组质粒基上生长，则原因是。若基上生长，则原因是。若

56、的种皮颜色为，则说明油菜的种皮颜色为，则说明油菜T Tn n基因与拟南芥基因与拟南芥T T基因的功能相同。基因的功能相同。 假设该油菜假设该油菜T Tn n基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t t基因，则基因，则中进行中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为；同时，减数分裂的细胞在联会时的基因型为；同时，的叶片卷曲的叶片卷曲( (叶片正常叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传) )，用它与种皮深褐色、叶片正常的双，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现型为；杂合体拟南芥杂交

57、，其后代中所占比例最小的个体表现型为；取取的茎尖培养成的茎尖培养成1616棵植株，其性状通常棵植株，其性状通常( (填填“不变不变”或或“改变改变”) )。 所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥( (填填“是是”或或“不是不是”) )同一个物种。同一个物种。重组质粒未导入重组质粒未导入深褐色深褐色T Tn nT Tn ntttt色正常、黄色卷曲色正常、黄色卷曲不变不变是是 黄黄 解析解析拟南芥拟南芥t t基因的倒数第三个密码子为基因的倒数第三个密码子为UGAUGA，为终止密码子，所以油菜的，为终止密码子，所以油菜的T Tn n比比t t多编码多编码2 2个氨基酸。个

58、氨基酸。目的基因油菜目的基因油菜T Tn n基因与载体连接形成重组质粒；如果形基因与载体连接形成重组质粒；如果形成的转基因细胞不含有标记基因，则说明重组质粒没有导入；若目的基因控制的种成的转基因细胞不含有标记基因，则说明重组质粒没有导入；若目的基因控制的种皮颜色与野生型拟南芥种皮颜色相同皮颜色与野生型拟南芥种皮颜色相同( (即深褐色即深褐色) )，则说明拟南芥的，则说明拟南芥的T T基因与目的基基因与目的基因功能相同。因功能相同。油菜油菜T Tn n基因替换基因替换tttt中的一个，基因型变为中的一个，基因型变为T Tn nt t，细胞在联会时期基因，细胞在联会时期基因型为型为T Tn nT

59、Tn ntttt；设控制叶片正常和卷曲的基因为；设控制叶片正常和卷曲的基因为A A和和a a，则，则的基因型为的基因型为T Tn ntaataa，与基因，与基因型为型为TtAa(TTtAa(Tn ntAa)tAa)的个体杂交，比例最小的为黄色正常的个体杂交，比例最小的为黄色正常(ttAa)(ttAa)、黄色卷曲、黄色卷曲(ttaa)(ttaa)，各，各占杂交后代的占杂交后代的1/81/8；植物组织培养为无性繁殖技术，能够保持亲本的性状。；植物组织培养为无性繁殖技术，能够保持亲本的性状。因为因为所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥杂交产生可育后代，不存在生殖隔离，因此为所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥杂交产生可育后代，不存在生殖隔离，因此为同一物种。同一物种。