高三生物一轮复习精品学案2：第20讲 基因突变和基因重组

高三生物一轮复习学案

1 第20讲 基因突变和基因重组

『学习目标』

1．理解基因突变的特征和原因。

2．理解基因重组及其意义。

3．理解转基因食品的安全性。

4．理解生物变异在育种上的应用。

『自主研习』

知识点1：基因突变

1．概念：指DNA分子中碱基对的

。

2．基因突变的原因

⑴诱变因素

①

_：如紫外线、X射线等。

② _：如亚硝酸盐、碱基类似物等。

③ _：如病毒、细菌等。

⑵内部因素：DNA复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。

3．实例：人类镰刀型细胞贫血症

4．与生殖的关系

⑴若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；

⑵若发生在体细胞中，一般不遗传，但对于有些植物可通过无性繁殖传递；

⑶若人体某些体细胞基因发生突变，可能会发展为 。

5．特点

⑴ ：无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都会发生基因突变。

⑵ ：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可以发生在一个DNA分子的不同部位。

⑶ ：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因 ，并且基因突变的方向与环境没有明确的因果关系。

⑷ ：对于一个基因发生突变的频率很低，但是一个种群包括许多高三生物一轮复习学案

2 个体，一个个体含有许多基因，因此对一个种群而言，可能产生各种各样的随机突变，提供丰富的可遗传变异。 ⑸

：基因突变可能会破坏生物体与现有环境的协调关系；但有些基因突变，也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间；还有些基因突变既无益也无害。

6．意义：基因突变是 产生的途径，是生物变异的根本来源，是

的原始材料。

知识点2：基因重组

1．概念：指在生物体进行 过程中，控制

的基因的重新组合。

2．发生时期及原因：生物体在减数第一次分裂前期的 时期，由于同源染色体的 之间会发生 ，而实现了同源染色体上非等位基因的基因重组；在减数第一次分裂后期，由于 之间的自由组合，实现了 上非等位基因的基因重组。

3．意义：由于基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此，基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。

考点一、基因突变的原因、特点、时间和意义

原因 内因 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变

外因 某些诱变因素：物理因素、化学因素、和生物因素

特点 （1）普遍性：在生物界中普遍存在

（2）随机性：生物个体发育的任何时期和部位

（3）低频性：突变频率很低

（4）不定向性：可以产生一个以上的等位基因

（5）多害少利性：一般是有害的，少数有利发生 高三生物一轮复习学案

3 发生时间 DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂间期

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

提醒

①基因重组的范围——有性生殖生物。但不能说“一定”是有性生殖生物，因为还包括“外

源基因导入”这种情况。

②基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异

的重要来源，两者都为进化提供原材料。

3.基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。

①水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异。

②病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。

提醒

实验探究

探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路

1.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。 高三生物一轮复习学案

4 2.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。

3.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。

②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A→a或a→A，而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、数量、排列顺序发生了改变。

2.类型

（1）显性突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。

（2）隐性突变：如A→a，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。

3.基因突变对性状的影响

（1）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，如镰刀型细胞贫血症。

（2）基因突变不改变生物性状

①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。

②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。

③根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。

④性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。

4.基因突变多害少利

基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般有害；但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。

①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。

②有些基因突变既无害也无益。

考点二基因重组的理解

重组

类型 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因的重组 人为导致基因重组（DNA重组） 高三生物一轮复习学案

5 发生

时间 减数第一次分裂四分体时期 减数第一次分裂后期 体外与运载体重组，导入细胞内与细胞内基因重组

发生

机制 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合 同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组 目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组

练习：

1．下列叙述中，其变异现象可遗传的是（ ）

A．割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移殖，因而部分改变了第二性征

B．果树修剪后所形成的树冠具有特定形状

C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到无子果实

D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花

2．祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富，种类繁多，变异是岛上蝶类新种形成和进化的重要因素之一。但是下列变异中不能成为蝶类进化内因的是（ ）

A．基因结构改变引起的变异 B．染色体数目改变引起的变异

C．环境改变引起的变异 D．生物间杂交引起的变异

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（ ）

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

4．生物体内的基因重组（ ）

A．能够产生新的基因 B．在生殖过程中都能发生

C．是生物变异的根本来源 D．在同源染色体之间可发生

5．真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代（ ）

A．增加发生基因突变的概率 B．继承双亲全部的遗传性状

C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合 高三生物一轮复习学案

6 6．以下有关基因重组的叙述，错误的是（ ）

A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组

B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组

C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离

D．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关

7．育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”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（ ）

A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的

B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体

C．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

D．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

8．下列人体细胞中不容易发生基因突变的是（ ）

①神经细胞 ②皮肤生发层细胞 ③精原细胞 ④次级精母细胞 ⑤骨髓造血干细胞

A．③④ B．②④

C．②⑤ D．①④

9．基因A与a1、a2、a3之间的关系图解不能表明（ ）

A．基因突变是不定向的

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．这些基因的传递遵循基因的自由组合定律

10．下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组现象，又有可能发生基因突变现象的是（ ）

A．心肌细胞 B．成熟的红细胞

C．根毛细胞 D．精原细胞

a1

A

a3 a2 高三生物一轮复习学案

7 ——★ 参 考 答 案 ★——

1-10：DCBDD CBDDD