1、1走向高考走向高考 生物生物路漫漫其修遠兮路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 高考總復習高考總復習生物的變異、育種和進化生物的變異、育種和進化必修二必修二第三單元第三單元第一講基因突變和基因重組第一講基因突變和基因重組第三單元第三單元基基 礎礎 回回 顧顧2考考 點點 突突 破破3課課 時時 作作 業業4考考 綱綱 要要 求求1考考 綱綱 要要 求求1基因重組及其意義基因重組及其意義()。2基因突變的特征和原因基因突變的特征和原因()。基基 礎礎 回回 顧顧一、基因突變一、基因突變1實例：鐮刀型細胞貧血癥實例：鐮刀型細胞貧血癥(1)癥狀：紅細胞呈癥狀：紅細胞呈_，運輸氧氣

2、的能力，運輸氧氣的能力_，易破裂造成溶血性貧血，嚴重時會導致死亡。易破裂造成溶血性貧血，嚴重時會導致死亡。(2)直接原因：紅細胞的血紅蛋白分子上一個直接原因：紅細胞的血紅蛋白分子上一個_發生發生改變，由正常的改變，由正常的_變成了纈氨酸。變成了纈氨酸。(3)根本原因：根本原因：_，即基因中的一個，即基因中的一個_發生改發生改變。變。鐮刀狀鐮刀狀 降低降低氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸基因突變基因突變堿基對堿基對2概念概念由于由于DNA分子中發生堿基對的分子中發生堿基對的_，而引起，而引起的的_的改變。的改變。3時間時間主要發生在有絲分裂間期或主要發生在有絲分裂間期或_。4誘發因素誘發因素(連線連線)

3、物理因素物理因素a亞硝酸、堿基類似物等亞硝酸、堿基類似物等化學因素化學因素b某些病毒的遺傳物質某些病毒的遺傳物質生物因素生物因素c紫外線、紫外線、X射線及其他輻射射線及其他輻射替換、增添和缺失替換、增添和缺失基因結構基因結構減數第一次分裂前的間期減數第一次分裂前的間期5突變特點突變特點(1)_：一切生物都可以發生。：一切生物都可以發生。(2)隨機性：生物個體發育的隨機性：生物個體發育的_。(3)_：自然狀態下，突變頻率很低。：自然狀態下，突變頻率很低。(4)不定向性：一個基因可以向不同方向發生突變，產生一不定向性：一個基因可以向不同方向發生突變，產生一個以上的個以上的_。(5)多害少利性：可能

4、破壞多害少利性：可能破壞_與現有環境的協調關與現有環境的協調關系。系。普遍性普遍性任何時期和部位任何時期和部位低頻性低頻性等位基因等位基因生物體生物體6意義意義(1)_產生的途徑。產生的途徑。(2)生物變異的生物變異的_。(3)生物進化的生物進化的_。新基因新基因根本來源根本來源原始材料原始材料二、基因重組二、基因重組1概念概念在生物體進行在生物體進行_的過程中，控制不同性狀的基因的的過程中，控制不同性狀的基因的_。2類型及發生時間類型及發生時間下圖下圖a、b為減數第一次分裂不同時期的細胞圖像，兩者都為減數第一次分裂不同時期的細胞圖像，兩者都發生了基因重組。發生了基因重組。有性生殖有性生殖 重

5、新組合重新組合 (1)發生時間：發生時間：寫出相應細胞所處的時期：寫出相應細胞所處的時期：a_；b_。(2)類型：類型：a：同源染色體上：同源染色體上_之間交叉互換；之間交叉互換；b：非同源染色體上的：非同源染色體上的_之間自由組合。之間自由組合。3意義意義(1)形成形成_的重要原因。的重要原因。(2)生物變異的來源之一，有利于生物變異的來源之一，有利于_。四分體時期四分體時期 減數第一次分裂后期減數第一次分裂后期 非姐妹染色單體非姐妹染色單體 非等位基因非等位基因 生物多樣性生物多樣性 生物進化生物進化 1.基因突變對生物除了有害，就是有利，對嗎？基因突變對生物除了有害，就是有利，對嗎？提示

6、提示不對。事實上，基因突變的結果有三種情況：有不對。事實上，基因突變的結果有三種情況：有的突變對生物是有利的，有的突變對生物是有害的，有的突變的突變對生物是有利的，有的突變對生物是有害的，有的突變對生物既無害也無利，是中性的。對生物既無害也無利，是中性的。(基因突變后，由于密碼子基因突變后，由于密碼子簡并性等原因生物性狀不發生改變，則突變對生物既無害，也簡并性等原因生物性狀不發生改變，則突變對生物既無害，也無利。無利。)2格里菲思實驗中，格里菲思實驗中，R型細菌轉化為型細菌轉化為S型細菌的本質是什型細菌的本質是什么？為什么？么？為什么？提示提示基因重組。基因重組。S型細菌的型細菌的DNA和和R

7、型細菌的型細菌的DNA整整合到一塊。合到一塊。(4)基因突變一般發生在細胞分裂間期的基因突變一般發生在細胞分裂間期的DNA復制過程復制過程中。中。()(5)由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可以突由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可以突變為控制長毛的基因。變為控制長毛的基因。()(6)基因突變一定引起基因結構的改變，但不一定引起生物基因突變一定引起基因結構的改變，但不一定引起生物性狀的改變。性狀的改變。()(7)基因突變是由于基因突變是由于DNA片段的增添、缺失和替換引起的片段的增添、缺失和替換引起的基因結構的改變。基因結構的改變。()(8)非同源染色體自由組合，導致在減數分裂

8、過程中發生基非同源染色體自由組合，導致在減數分裂過程中發生基因重組。因重組。()(9)減數分裂四分體時期，姐妹染色單體的局部交換可導致減數分裂四分體時期，姐妹染色單體的局部交換可導致基因重組。基因重組。()(10)受精過程中未進行基因重組。受精過程中未進行基因重組。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)答案答案C解析解析在易患瘧疾的地區，鐮刀型細胞的突變具有有利于在易患瘧疾的地區，鐮刀型細胞的突變具有有利于當地人生存的一面，雖然這個突變體的純合子對生存不利，但當地人生存的一面，雖然這個突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有利于當地人的生存。其雜合子卻有利于

9、當地人的生存。答案答案D解析解析A項說明了基因突變的本質，項說明了基因突變的本質，B項闡明了基因突變項闡明了基因突變的原因，的原因，C項指出了引起基因突變的因素，所以都是正確的。項指出了引起基因突變的因素，所以都是正確的。D項錯誤，基因突變發生頻率很低，而且一般是有害的，但有項錯誤，基因突變發生頻率很低，而且一般是有害的，但有一些突變是中性的，還有少數是有利的，這正是誘變育種的依一些突變是中性的，還有少數是有利的，這正是誘變育種的依據。據。答案答案B解析解析生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合，稱為基因重組；減數分裂四分體時期，同源染

10、色體重新組合，稱為基因重組；減數分裂四分體時期，同源染色體的姐妹染色單體上含有相同基因，它們之間交換不會導致基因的姐妹染色單體上含有相同基因，它們之間交換不會導致基因重組；非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重重組；非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組；減數分裂過程中存在基因重組，而根尖細胞只能進行有絲組；減數分裂過程中存在基因重組，而根尖細胞只能進行有絲分裂，所以不會發生基因重組。分裂，所以不會發生基因重組。答案答案D解析解析基因突變對生物個體來說是弊多于利，但對于物種基因突變對生物個體來說是弊多于利，但對于物種來說是有積極意義的；可遺傳的變異有基因突變、基因重組和來說是

11、有積極意義的；可遺傳的變異有基因突變、基因重組和染色體變異；體細胞增殖進行的是有絲分裂，而基因重組發生染色體變異；體細胞增殖進行的是有絲分裂，而基因重組發生在減數分裂過程中。在減數分裂過程中。考考 點點 突突 破破1.基因突變的原因及特征基因突變的原因及特征基因突變基因突變 2類型類型(1)顯性突變：如顯性突變：如aA，該突變一旦發生即可表現出相應，該突變一旦發生即可表現出相應性狀。性狀。(2)隱性突變：如隱性突變：如Aa，突變性狀一旦在生物個體中表現，突變性狀一旦在生物個體中表現出來，該性狀即可穩定遺傳。出來，該性狀即可穩定遺傳。3基因突變與性狀的關系基因突變與性狀的關系(1)基因突變引起生

12、物性狀的改變基因突變引起生物性狀的改變類型類型影響影響程度程度對氨基酸的影響對氨基酸的影響(不考慮終止密碼子不考慮終止密碼子)替換替換小小只改變只改變1個個(或不改變或不改變)氨基酸氨基酸增添增添大大插入位置前不影響，影響插入位置后插入位置前不影響，影響插入位置后的序列的序列缺失缺失大大缺失位置前不影響，影響缺失位置后缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列的序列增添或增添或缺失缺失3個堿基個堿基小小增添或缺失位置增加或缺失一個或二增添或缺失位置增加或缺失一個或二個氨基酸對應的序列個氨基酸對應的序列(2)基因突變未引起生物性狀改變的原因基因突變未引起生物性狀改變的原因突變發生在基因的非編碼區。突

13、變發生在基因的非編碼區。根據密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。根據密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。4基因突變對子代的影響基因突變對子代的影響(1)基因突變發生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些基因突變發生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。植物可以通過無性生殖傳遞給后代。(2)如果發生在減數分裂過程中，可以通過配子傳遞給后如果發生在減數分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。代。高考警示高考警示由基因突變可聯系的知識由基因突變可聯系的知識(1)聯系細胞分裂：在

14、細胞分裂間期，聯系細胞分裂：在細胞分裂間期，DNA復制時，復制時，DNA分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈極其不穩定，容易發生堿基對的分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈極其不穩定，容易發生堿基對的變化。變化。(2)聯系細胞癌變：癌細胞就是原癌基因和抑癌基因發生基聯系細胞癌變：癌細胞就是原癌基因和抑癌基因發生基因突變所致。因突變所致。(3)聯系生物育種：誘變育種就是利用基因突變的原理進行聯系生物育種：誘變育種就是利用基因突變的原理進行的。的。(4)聯系生物進化：基因突變為生物進化提供原始材料。聯系生物進化：基因突變為生物進化提供原始材料。A圖示中與結腸癌有關的基因互為等位基因圖示中與結腸癌有關的基因互為等位基因

15、B結腸癌的發生是多個基因突變累積的結果結腸癌的發生是多個基因突變累積的結果C圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機和定向圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機和定向的的D上述基因突變一定可以傳給子代個體上述基因突變一定可以傳給子代個體解析解析等位基因是指在同源染色體的同一位置上，控制相等位基因是指在同源染色體的同一位置上，控制相對性狀的基因，故圖示中與結腸癌有關的基因不能稱之為等位對性狀的基因，故圖示中與結腸癌有關的基因不能稱之為等位基因；由題干知該圖為部分染色體上的基因變化，實際上還有基因；由題干知該圖為部分染色體上的基因變化，實際上還有其他部分染色體上基因的變化，因此結腸癌為多個基因共

16、同作其他部分染色體上基因的變化，因此結腸癌為多個基因共同作用的結果；基因突變具有隨機性和不定向性；該基因突變發生用的結果；基因突變具有隨機性和不定向性；該基因突變發生在體細胞中，不可能傳給下一代。在體細胞中，不可能傳給下一代。答案答案B解析解析對于基因中能編碼蛋白質的脫氧核苷酸序列，若在對于基因中能編碼蛋白質的脫氧核苷酸序列，若在其中部缺失一個核苷酸對，經轉錄后，在信使其中部缺失一個核苷酸對，經轉錄后，在信使RNA上可能提前上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使相應控形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使相應控制合成的蛋白質減少多個氨基酸。或者因基因的中部缺失制合

17、成的蛋白質減少多個氨基酸。或者因基因的中部缺失1個個核苷酸對，使相應信使核苷酸對，使相應信使RNA上從缺失部分開始向后的密碼子都上從缺失部分開始向后的密碼子都發生改變，從而使合成的蛋白質中，在缺失部位以后的氨基酸發生改變，從而使合成的蛋白質中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發生變化。序列都發生變化。答案答案A技巧點撥技巧點撥理解基因突變的四個易錯點理解基因突變的四個易錯點(1)誘變因素可以提高突變頻率，但不能決定基因突變的方誘變因素可以提高突變頻率，但不能決定基因突變的方向。向。(2)基因突變是基因突變是DNA分子水平上基因內部堿基對種類和數分子水平上基因內部堿基對種類和數目的改變，基因的數目和

18、位置并未改變。目的改變，基因的數目和位置并未改變。(3)基因突變一定會導致基因結構的改變，但卻不一定引起基因突變一定會導致基因結構的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。生物性狀的改變。(4)基因突變的利害性取決于生物生存的環境條件。例如，基因突變的利害性取決于生物生存的環境條件。例如，昆蟲突變產生的殘翅性狀，若在陸地上則為不利變異，而在多昆蟲突變產生的殘翅性狀，若在陸地上則為不利變異，而在多風的島嶼上則為有利變異。風的島嶼上則為有利變異。1.三種基因重組機制比較三種基因重組機制比較基因重組基因重組 重組重組類型類型同源染色體同源染色體上非等位基上非等位基因的重組因的重組非同源染色體非同源染色體

19、上非等位基因上非等位基因間的重組間的重組人為導致基因重組人為導致基因重組(DNA重組重組)發生發生時間時間減數第一次減數第一次分裂四分體分裂四分體時期時期減數第一次分減數第一次分裂后期裂后期體外與運載體重體外與運載體重組，導入細胞內與組，導入細胞內與細胞內基因重組細胞內基因重組2.基因突變與基因重組的比較基因突變與基因重組的比較項目項目基因突變基因突變基因重組基因重組發生發生時間時間有絲分裂間期、減數第有絲分裂間期、減數第一次分裂前的間期一次分裂前的間期減數第一次分裂減數第一次分裂發生發生原因原因在一定外界或內部因素在一定外界或內部因素作用下，作用下，DNA分子中發分子中發生堿基對的替換、增添

20、生堿基對的替換、增添和缺失，引起基因結構和缺失，引起基因結構的改變的改變減數第一次分裂過程減數第一次分裂過程中，同源染色體的非姐中，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，妹染色單體交叉互換，或非同源染色體上非等或非同源染色體上非等位基因的自由組合位基因的自由組合適用適用范圍范圍所有生物都可以發生所有生物都可以發生只適用于真核生物、有只適用于真核生物、有性生殖、細胞核遺傳性生殖、細胞核遺傳項目項目基因突變基因突變基因重組基因重組應用應用通過誘變育種培育新品種通過誘變育種培育新品種通過雜交育種使性狀重通過雜交育種使性狀重組，可培育優良品種組，可培育優良品種結果結果產生新基因，控制新性狀產生新基因，控

21、制新性狀產生新的基因型，不產產生新的基因型，不產生新的基因生新的基因意義意義是生物變異的根本來源，是生物變異的根本來源，生物進化的原始材料生物進化的原始材料生物變異的重要來源，生物變異的重要來源，有利于生物進化有利于生物進化聯系聯系通過基因突變產生新基因，為基因重組提供自由通過基因突變產生新基因，為基因重組提供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎高考警示高考警示(1)交叉互換交叉互換基因重組。如果交叉互換發生基因重組。如果交叉互換發生在同源染色體之間叫基因重組；如果發生在非同源染色體之間在同源染色體之間叫基因重組；如果發生在非同源染色體之間叫易位，屬

22、于染色體結構變異。叫易位，屬于染色體結構變異。(2)精卵結合并沒有發生基因重組。來自父方、母方的染色精卵結合并沒有發生基因重組。來自父方、母方的染色體為同源染色體，每一對同源染色體上都有控制同一性狀的基體為同源染色體，每一對同源染色體上都有控制同一性狀的基因。因。(3)基因重組在人工操作下也可以實現，如基因工程、肺炎基因重組在人工操作下也可以實現，如基因工程、肺炎雙球菌轉化中都發生了基因重組。雙球菌轉化中都發生了基因重組。解析解析B項中單倍體育種是將離體的花藥通過植物組織培項中單倍體育種是將離體的花藥通過植物組織培養形成單倍體幼苗，然后再用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染養形成單倍體幼苗，然后再用

23、秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，整個過程中沒有發生基因重組。色體加倍，整個過程中沒有發生基因重組。答案答案B解析解析從題中信息可知，突變植株為父本，減數分裂產生從題中信息可知，突變植株為父本，減數分裂產生的雄配子為的雄配子為b和和B，后者花粉不育。正常情況下，測交后代表現，后者花粉不育。正常情況下，測交后代表現型應都為白色性狀，而題中已知測交后代中部分為紅色性狀，型應都為白色性狀，而題中已知測交后代中部分為紅色性狀，推知父本減數分裂過程中產生了含推知父本減數分裂過程中產生了含B基因的可育花粉，而產生基因的可育花粉，而產生這種花粉最可能的原因是減數第一次分裂前期同源染色體聯會這種花粉最可能

24、的原因是減數第一次分裂前期同源染色體聯會時非姐妹染色單體之間發生了交叉互換。時非姐妹染色單體之間發生了交叉互換。答案答案D技巧點撥技巧點撥基因突變判斷方法基因突變判斷方法(1)判斷變異是否屬于基因突變的方法判斷變異是否屬于基因突變的方法基因內部結構發生變化基因內部結構發生變化是基因突變。是基因突變。基因數目發生變化基因數目發生變化不是基因突變。不是基因突變。基因位置發生改變基因位置發生改變不是基因突變。不是基因突變。光學顯微鏡可觀察到光學顯微鏡可觀察到不是基因突變。不是基因突變。產生新基因產生新基因是基因突變。是基因突變。(2)根據根據A、B圖中的細胞分裂圖來確定變異的類型圖中的細胞分裂圖來確

25、定變異的類型比較項目比較項目A圖圖B圖圖分裂類型分裂類型有絲分裂有絲分裂減數分裂減數分裂變異類型變異類型基因突變基因突變基因突變或基因重組基因突變或基因重組思維導圖思維導圖要點強記要點強記1基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源，原因是三者細胞內遺傳物質都發生了變化。來源，原因是三者細胞內遺傳物質都發生了變化。2基因突變是由于基因突變是由于DNA分子中發生堿基對的替換、增添分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變。和缺失，而引起的基因結構的改變。3基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來基因突變是新基因產生的途徑

26、，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。源，是生物進化的原始材料。4基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。基因重組也是生物變異的來源之不同性狀的基因的重新組合。基因重組也是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。一，對生物的進化也具有重要的意義。5基因重組來源于減數分裂形成配子時，非同源染色體基因重組來源于減數分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換。的交叉互換。答案答案A解析解析根尖分生區細胞

27、進行的是有絲分裂，著絲點相連的根尖分生區細胞進行的是有絲分裂，著絲點相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，說明發生了基因突兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，說明發生了基因突變，基因突變發生在變，基因突變發生在DNA復制時期。復制時期。答案答案A解析解析同源染色體上的非姐妹染色單體間部分染色體的交同源染色體上的非姐妹染色單體間部分染色體的交換屬于基因重組；基因重組一般指的是兩對或兩對以上的非等換屬于基因重組；基因重組一般指的是兩對或兩對以上的非等位基因的自由組合，而一對等位基因雜合體自交后代出現性狀位基因的自由組合，而一對等位基因雜合體自交后代出現性狀分離不屬于基因重組；同卵雙生兄弟間的性

28、狀表現差異主要是分離不屬于基因重組；同卵雙生兄弟間的性狀表現差異主要是其生存環境導致的；肺炎雙球菌轉化的實質是不同基因間的重其生存環境導致的；肺炎雙球菌轉化的實質是不同基因間的重組。組。答案答案C解析解析基因重組發生在有性生殖的減數分裂過程中，而減基因重組發生在有性生殖的減數分裂過程中，而減數分裂發生在原始生殖細胞產生生殖細胞的過程中，即數分裂發生在原始生殖細胞產生生殖細胞的過程中，即b過過程。雌雄個體產生生殖細胞是通過有絲分裂實現的；個體發育程。雌雄個體產生生殖細胞是通過有絲分裂實現的；個體發育過程中進行的細胞分裂都是有絲分裂。過程中進行的細胞分裂都是有絲分裂。答案答案B解析解析將四倍體西瓜

29、與二倍體西瓜雜交產生三倍體無子西將四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交產生三倍體無子西瓜屬于染色體變異；鐮刀型細胞貧血癥是基因突變的結果；肺瓜屬于染色體變異；鐮刀型細胞貧血癥是基因突變的結果；肺炎雙球菌轉化實驗中炎雙球菌轉化實驗中S型型DNA和和R型菌混合培養出現型菌混合培養出現S型菌是基型菌是基因重組的結果；黃色圓粒豌豆自交后代不但有黃色圓粒，還出因重組的結果；黃色圓粒豌豆自交后代不但有黃色圓粒，還出現了黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒是基因重組的結果。現了黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒是基因重組的結果。答案答案A解析解析A圖所示的圖所示的AaBb在進行減數分裂產生配子的過程在進行減數分裂產生配子的過程中，

30、會發生非同源染色體上非等位基因的自由組合，因此符合中，會發生非同源染色體上非等位基因的自由組合，因此符合要求。要求。B圖表示的是雌雄配子的隨機結合，不存在基因重組。圖表示的是雌雄配子的隨機結合，不存在基因重組。C圖表示減數第二次分裂的后期，該時期不存在基因重組。圖表示減數第二次分裂的后期，該時期不存在基因重組。D圖中只有一對等位基因，不會發生基因重組。圖中只有一對等位基因，不會發生基因重組。第一第一個字個字母母第二個字母第二個字母UCAG第三個第三個字母字母A異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)圖