1、第1节 基因突变和基因重组 第5章 基因突变及其他变异 知识必备 1.1.实例实例: :镰状细胞贫血镰状细胞贫血 (1)(1)图示中图示中a a、b b、c c过程分别代表过程分别代表 _。 基因突变发生在基因突变发生在_(_(填字母填字母) )过程中。过程中。 (2)(2)人们患镰状细胞贫血的直接原因是人们患镰状细胞贫血的直接原因是_,_, 根本原因是根本原因是_。 DNADNA复制、转录、翻译复制、转录、翻译 a a 血红蛋白异常血红蛋白异常 发生了基因突变发生了基因突变, ,碱基对由碱基对由 替换成替换成 A T = 知识必备 一、基因突变的实例和概念一、基因突变的实例和概念 知识必备
2、用光学显微镜观察某同学的红细胞用光学显微镜观察某同学的红细胞, ,能不能判断其是否能不能判断其是否 患镰状细胞贫血患镰状细胞贫血? ? 提示提示: :能。正常红细胞呈圆饼状能。正常红细胞呈圆饼状, ,如果呈镰刀状如果呈镰刀状, ,就说明就说明 该同学患镰状细胞贫血。该同学患镰状细胞贫血。 激疑 知识必备 2.2.概念概念: : (1)(1)发生部位发生部位:_:_。 (2)(2)变异类型变异类型: :碱基对的替换、碱基对的替换、_。 (3)(3)产生结果产生结果:_:_的改变。的改变。 DNADNA分子分子 增添或缺失增添或缺失 基因碱基序列基因碱基序列 知识必备 1.1.细胞癌变的机理细胞癌
3、变的机理: : 二、细胞的癌变二、细胞的癌变 知识必备 某人长期吸烟某人长期吸烟, ,一定会引起细胞癌变吗一定会引起细胞癌变吗? ? 提示提示: :不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基 因等多个基因发生突变时因等多个基因发生突变时, ,才会导致正常细胞的生长和才会导致正常细胞的生长和 增殖失控而变成癌细胞。增殖失控而变成癌细胞。 激疑 知识必备 2.2.癌细胞的特征癌细胞的特征: : 知识必备 1.1.基因突变的原因基因突变的原因: : (1)(1)外界因素外界因素( (连线连线):): (2)(2)内部因素内部因素:DNA:DNA分子复制偶尔发
4、生错误。分子复制偶尔发生错误。 三、基因突变的原因和特点三、基因突变的原因和特点 知识必备 2.2.基因突变的特点基因突变的特点: : 判断下列关于基因突变特点描述的正误判断下列关于基因突变特点描述的正误: : (1)(1)任何生物都有可能发生基因突变。任何生物都有可能发生基因突变。 ( )( ) (2)(2)基因突变的方向与特定的环境有关。基因突变的方向与特定的环境有关。 ( )( ) 提示提示: :基因突变是不定向的基因突变是不定向的, ,与环境无关。与环境无关。 知识必备 (3)DNA(3)DNA的任何部位都有可能发生基因突变的任何部位都有可能发生基因突变, ,体现了基因体现了基因 突变
5、不定向性的特点。突变不定向性的特点。 ( )( ) 提示提示: :DNADNA的不同部位都可以发生突变的不同部位都可以发生突变, ,这属于基因突变这属于基因突变 随机性的特点。随机性的特点。 (4)(4)基因突变的频率很低基因突变的频率很低, ,因此不能提供丰富的可遗传因此不能提供丰富的可遗传 的变异。的变异。 ( )( ) 提示提示: :当一个种群内有许多个体时当一个种群内有许多个体时, ,就有可能产生丰富就有可能产生丰富 的可遗传变异。的可遗传变异。 知识必备 1.1.对生物体的意义对生物体的意义: : (1)(1)大多有害大多有害: :破破坏生物与现有环境的协调关系。坏生物与现有环境的协
6、调关系。 (2)(2)个别有利个别有利: :如植物的如植物的_、_等。等。 (3)(3)中性突变中性突变: :既无害也无益既无害也无益, ,如有的突变不会导致如有的突变不会导致_ _出现。出现。 抗病性突变抗病性突变 耐旱性突变耐旱性突变 新新 的性状的性状 2.2.对进化的意对进化的意义义: :产生产生_的途径的途径, ,生物变异的生物变异的_ _,_,为生物进化提供为生物进化提供_。 新基因新基因 根根 本来源本来源 原材料原材料 四、基因突变的意义四、基因突变的意义 知识必备 1.1.概念概念: : (1)(1)范围范围: :生物体生物体_生殖。生殖。 (2)(2)过程过程:_:_重新组
7、合。重新组合。 有性有性 控制不同性状的基因控制不同性状的基因 五、基因重组五、基因重组 知识必备 2.2.类型类型: : (1)(1)自由组合型自由组合型: :位于非同源染位于非同源染色体上的色体上的_随随 非同源染色体的非同源染色体的_而发生重组。而发生重组。 一个性原细胞的染色体和基因组成为一个性原细胞的染色体和基因组成为 , ,则该性原则该性原 细胞经减数分裂可产生的子细胞基因组成为细胞经减数分裂可产生的子细胞基因组成为_ _。 非等位基因非等位基因 自由组合自由组合 ABAB和和abab或或 AbAb和和aBaB 知识必备 (2)(2)互换型互换型: :位于同源染色体位于同源染色体上
8、的上的_随非姐妹染随非姐妹染 色单体的交换而发生交换。色单体的交换而发生交换。 一个性原细胞的染色体和基因组成为一个性原细胞的染色体和基因组成为 , ,若若B B和和b b所所 在的片段在减数分裂在的片段在减数分裂前期发生互换前期发生互换, ,则该性原细胞可则该性原细胞可 产生的子细胞基因组成为产生的子细胞基因组成为_。 等位基因等位基因 ABAB、abab、AbAb和和aBaB 知识必备 3.3.结果结果: :不产生新基因不产生新基因, ,但但产生新的产生新的_。 4.4.意义意义: :基因重组也是基因重组也是_的来源之一的来源之一, ,对生物的对生物的 进化也具有重要的意义。进化也具有重要
9、的意义。 基因组合基因组合 生物变异生物变异 知识必备 基因型为基因型为AaBBAaBB的小麦自交过程中的小麦自交过程中, ,会发生基因重组吗会发生基因重组吗? ? 提示提示: :不会。该小麦只有一对等位基因不会。该小麦只有一对等位基因, ,基因重组至少基因重组至少 要涉及两对等位基因。要涉及两对等位基因。 激疑 关键能力 1.1.基因突变的机理基因突变的机理: : 知识点一知识点一 基因突变基因突变 关键能力 2.2.基因发生突变不一定导致生物性状改变的原因基因发生突变不一定导致生物性状改变的原因: : (1)(1)基因发生突变时基因发生突变时, ,改变后的密码子与原密码子仍决改变后的密码子
10、与原密码子仍决 定同一种氨基酸定同一种氨基酸( (即密码子的简并性即密码子的简并性) )。 (2)(2)基因突变为隐性突变基因突变为隐性突变, ,如如AAAA中的一个中的一个Aa,Aa,此时性状此时性状 也不改变。也不改变。 (3)(3)性状表现是基因和环境因素共同作用的结果性状表现是基因和环境因素共同作用的结果, ,在某在某 些环境条件下些环境条件下, ,改变了的基因可能并不会在性状上表现改变了的基因可能并不会在性状上表现 出来。出来。 关键能力 1.1.基因突变可基因突变可以遗传给后代吗以遗传给后代吗? ?举例说明。举例说明。( (科学思维科学思维) ) (1)(1)若发生在配子中若发生在
11、配子中, ,可可_。 (2)(2)若发生在体细胞中若发生在体细胞中,_,_ _。 通过有性生殖传递给后代通过有性生殖传递给后代 一般不能遗传一般不能遗传, ,但有些植物可但有些植物可 通过无性生殖传递通过无性生殖传递 2.2.基因突变后该基因转基因突变后该基因转录的录的mRNAmRNA序列序列_(_(填“一定”或填“一定”或 “不一定”“不一定”) )改变。理由是改变。理由是_ _(_(科学思维科学思维) )。 一定一定 基因突变则该基因的碱基序列一定基因突变则该基因的碱基序列一定 生改变生改变, ,由此转录出的由此转录出的mRNAmRNA序列也一定改变序列也一定改变 思考思考讨论讨论 关键能
12、力 【素养案例素养案例】 某基因由于发生突变某基因由于发生突变, ,导致转录形成的导致转录形成的mRNAmRNA长度不变长度不变, , 但合成的多肽链缩短但合成的多肽链缩短, ,下列解释不合理的是下列解释不合理的是 ( ( ) ) A.A.该基因最可能发生碱基对的替换该基因最可能发生碱基对的替换 B.B.突变可能导致突变可能导致mRNAmRNA上的终止密码子提前出现上的终止密码子提前出现 C.C.该突变导致转录时需要的核苷酸数目减少该突变导致转录时需要的核苷酸数目减少 D.D.该突变导致翻译时需要的氨基酸数目减少该突变导致翻译时需要的氨基酸数目减少 关键能力 【解题导引解题导引】 (1)(1)
13、题干关键词题干关键词:mRNA:mRNA长度不变长度不变, ,但多肽链缩短。但多肽链缩短。 (2)(2)解题必备解题必备: : 转录时遵循碱基互补配对原则转录时遵循碱基互补配对原则, ,所需原料为核糖核苷酸。所需原料为核糖核苷酸。 mRNAmRNA中相邻的三个碱基构成一个遗传密码中相邻的三个碱基构成一个遗传密码, ,决定一个氨基酸决定一个氨基酸, , 或使翻译终止。或使翻译终止。 关键能力 【解析解析】选选C C。因为该基因突变后。因为该基因突变后, ,转录形成的转录形成的mRNAmRNA长度不变长度不变, ,因此最可因此最可 能是发生了碱基对的替换能是发生了碱基对的替换,A,A正确。虽然转录
14、形成的正确。虽然转录形成的mRNAmRNA长度不变长度不变, ,但合但合 成的多肽链缩短成的多肽链缩短, ,可能是可能是mRNAmRNA上的终止密码子提前出现的原因上的终止密码子提前出现的原因,B,B正确。正确。 因为该基因突变后因为该基因突变后, ,转录形成的转录形成的mRNAmRNA长度不变长度不变, ,因此该突变导致转录时需因此该突变导致转录时需 要的核苷酸数目不变要的核苷酸数目不变,C,C错误。虽然转录形成的错误。虽然转录形成的mRNAmRNA长度不变长度不变, ,但合成的但合成的 多肽链缩短多肽链缩短, ,因此翻译时需要的氨基酸数目减少因此翻译时需要的氨基酸数目减少,D,D正确。正确
15、。 关键能力 【素养素养探究探究】母题追问母题追问 (1)(1)科学思维科学思维分析与讨论分析与讨论 假若突变基因与正常基因编码的多肽链相同假若突变基因与正常基因编码的多肽链相同, ,请从基因请从基因 表达的角度分析出现此现象的原因可能是什么表达的角度分析出现此现象的原因可能是什么? ? 提示提示: :突变基因与正常基因虽然转录出的突变基因与正常基因虽然转录出的mRNAmRNA不同不同, ,但但 由于密码子的简并性由于密码子的简并性, ,使得突变基因与正常基因编码的使得突变基因与正常基因编码的 多肽链相同。多肽链相同。 关键能力 (2)(2)科学思维科学思维归纳与概括归纳与概括 假若该基因的编
16、码区起始端插入了一个碱基对。在插假若该基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插 入位点的附近入位点的附近, ,再发生下列哪种情况有可能对其编码的再发生下列哪种情况有可能对其编码的 蛋白质结构影响最小蛋白质结构影响最小? ?并表述理由。并表述理由。 替换单个碱基对替换单个碱基对 增加增加4 4个碱基对个碱基对 缺失缺失3 3个碱个碱 基对基对 缺失缺失4 4个碱基对个碱基对 关键能力 提示提示: :。在、情况下。在、情况下, ,会导致其编码的蛋白会导致其编码的蛋白 质结构与原来完全不同。而在起始端插入一个碱基对质结构与原来完全不同。而在起始端插入一个碱基对, , 再在插入位点的附近缺失再在插入位
17、点的附近缺失4 4个碱基对个碱基对, ,其编码的蛋白质其编码的蛋白质 结构仅比原来编码的蛋白质起始端少一个氨基酸结构仅比原来编码的蛋白质起始端少一个氨基酸, ,而其而其 他氨基酸序列相同他氨基酸序列相同, ,因而影响最小。因而影响最小。 关键能力 【方法规律】基因突变类问题的解题方法 关键能力 【素养素养迁移迁移】 (2019(2019海南高考海南高考) )下列有关基因突变的叙述下列有关基因突变的叙述, ,正确的是正确的是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号( ( ) ) A.A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B.B.基因突变必然引起个体表现型基因突变必然
18、引起个体表现型( (表型表型) )发生改变发生改变 C.C.环境中的某些物理因素可引起基因突变环境中的某些物理因素可引起基因突变 D.D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的 关键能力 【解析解析】选选C C。高等生物中基因突变可发生在任何细胞。高等生物中基因突变可发生在任何细胞 中中,A,A项错误项错误; ;基因突变不一定引起个体表现型基因突变不一定引起个体表现型( (表型表型) )发发 生改变生改变, ,如如AAAa,AAAa,生物性状不变生物性状不变,B,B项错误项错误; ;环境中的某环境中的某 些物理因素些物理因素( (如如X X射线、紫外线射线、紫
19、外线) )可引起基因突变可引起基因突变,C,C项正项正 确确; ;根细胞的基因突变不能通过有性生殖传递根细胞的基因突变不能通过有性生殖传递, ,可以通可以通 过无性生殖传递过无性生殖传递,D,D项错误。项错误。 关键能力 1.1.癌细胞的主要特征癌细胞的主要特征: : (1)(1)无限增殖无限增殖: : 知识点二知识点二 细胞的癌变细胞的癌变 细胞来源细胞来源 分裂次数分裂次数 存活时间存活时间 正常人肝细胞正常人肝细胞 50506060 45.845.85555天天 海拉宫颈海拉宫颈 癌细胞癌细胞 无限分裂无限分裂 19511951年至今年至今 关键能力 (2)(2)形态结构发生显著变化形态
20、结构发生显著变化: : (3)(3)易分散和转移易分散和转移: :细胞膜上的糖蛋白减少细胞膜上的糖蛋白减少细胞间的细胞间的 黏着性降低黏着性降低细胞容易分散和转移。细胞容易分散和转移。 关键能力 2.2.癌变机理癌变机理: : 关键能力 1.1.癌细胞生命活动相对较为旺盛癌细胞生命活动相对较为旺盛, ,细胞内线粒体、核糖细胞内线粒体、核糖 体的活动活跃。体的活动活跃。请从下面两个方面探讨。请从下面两个方面探讨。( (生命观念生命观念) ) (1)(1)线粒体活动活跃的原因线粒体活动活跃的原因:_:_ _。 (2)(2)核糖体活动活跃的原因核糖体活动活跃的原因:_:_ _。 主要为癌细胞的分裂提
21、供主要为癌细胞的分裂提供 能量能量, ,同时也为其他生命活动提供能量同时也为其他生命活动提供能量 在有丝分裂的间期要合成在有丝分裂的间期要合成 大量的蛋白质大量的蛋白质, ,为细胞分裂做准备为细胞分裂做准备 思考思考讨论讨论 关键能力 2.2.白血病是一种常见的造血组织肿瘤疾病白血病是一种常见的造血组织肿瘤疾病, ,请从细胞癌请从细胞癌 变机理的角度分析变机理的角度分析, ,致癌因子是如何使造血干细胞发生致癌因子是如何使造血干细胞发生 癌变转化成癌细胞的癌变转化成癌细胞的?(?(科学思维科学思维) ) _ _。 致癌因子使造血干细胞的原癌基因和抑癌基因发生突致癌因子使造血干细胞的原癌基因和抑癌
22、基因发生突 变变, ,从而使正常的造血干细胞转化成癌细胞从而使正常的造血干细胞转化成癌细胞 关键能力 【素养案例素养案例】 癌细胞与正常细胞相比癌细胞与正常细胞相比, ,与与RNARNA和和DNADNA合成有关的酶的活合成有关的酶的活 性显著增强性显著增强, ,相应的核酸的分解速率明显降低。这与癌相应的核酸的分解速率明显降低。这与癌 细胞所具有的哪种特征有关细胞所具有的哪种特征有关 ( ( ) ) A.A.能够无限增殖能够无限增殖 B.B.细胞呈球形细胞呈球形 C.C.细胞彼此间的黏着性减小细胞彼此间的黏着性减小 D.D.细胞呼吸以无氧呼吸为主细胞呼吸以无氧呼吸为主 关键能力 【解题导引解题导
23、引】 【解析解析】选选A A。癌细胞特点之一是无限增殖。癌细胞特点之一是无限增殖, ,需要进行需要进行 大量核酸合成大量核酸合成, ,此过程需要有关合成酶的催化此过程需要有关合成酶的催化, ,因此癌因此癌 细胞中核酸的分解速率明显降低细胞中核酸的分解速率明显降低, ,故选故选A A。 关键能力 【素养素养探究探究】情境迁移情境迁移 精准治疗在癌症治疗上取得了明显进展精准治疗在癌症治疗上取得了明显进展, ,医生在分析患医生在分析患 者基因信息的基础上精确地选择靶向药物者基因信息的基础上精确地选择靶向药物, ,让一些患者让一些患者 减轻了痛苦减轻了痛苦, ,延长了生命。延长了生命。 关键能力 (1
24、)(1)如脂质体阿霉素将脂质体和药物、抗体有机结合如脂质体阿霉素将脂质体和药物、抗体有机结合, , 能识别特定的癌细胞能识别特定的癌细胞, ,提高药物的靶向性。阿霉素是细提高药物的靶向性。阿霉素是细 胞周期非特异性药物胞周期非特异性药物, ,可抑制可抑制RNARNA和和DNADNA的合成的合成, ,从细胞从细胞 分裂的角度分析阿霉素治疗癌症的机理是什么分裂的角度分析阿霉素治疗癌症的机理是什么?(?(科学科学 思维思维) ) 提示提示: :阿霉素可以使癌细胞分裂停留在间期。阿霉素可以使癌细胞分裂停留在间期。 关键能力 (2)(2)早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗早期的癌症可以通过切除的方法进
25、行治疗, ,但是中、但是中、 晚期就不能用这种方法了晚期就不能用这种方法了, ,从癌细胞的特征角度分析原从癌细胞的特征角度分析原 因是什么因是什么?(?(科学思维科学思维) ) 提示提示: :癌细胞表面发生了变化癌细胞表面发生了变化, ,细胞膜上的糖蛋白等物细胞膜上的糖蛋白等物 质减少质减少, ,使细胞彼此之间的黏着性减小使细胞彼此之间的黏着性减小, ,导致癌细胞容导致癌细胞容 易在体内分散和转移。中、晚期癌细胞已扩散至全身易在体内分散和转移。中、晚期癌细胞已扩散至全身, , 因此不能采用切除法治疗。因此不能采用切除法治疗。 关键能力 【方法规律方法规律】巧记癌变细胞的特征巧记癌变细胞的特征
26、(1)“(1)“不死”不死”能够无限增殖能够无限增殖; ; (2)“(2)“变态”变态”细胞形态结构发生显著改变细胞形态结构发生显著改变; ; (3)“(3)“扩散”扩散”糖蛋白减少糖蛋白减少, ,细胞间黏着性降低细胞间黏着性降低, ,易在体易在体 内分散和转移。内分散和转移。 关键能力 【素养素养迁移迁移】 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体 上基因的变化。下列表述正确的是上基因的变化。下列表述正确的是 ( ( ) ) 关键能力 A.A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B.B.结肠癌的发生是多
27、个基因突变累积的结果结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 C.C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定 向的向的 D.D.图示中的基因突变可传递给子代细胞图示中的基因突变可传递给子代细胞, ,从而一定传给从而一定传给 子代个体子代个体 关键能力 【解析解析】选选B B。等位基因是指位于同源染色体的同一位。等位基因是指位于同源染色体的同一位 置上控制相对性状的基因置上控制相对性状的基因, ,故图示中与结肠癌有关的基故图示中与结肠癌有关的基 因不能称为等位基因因不能称为等位基因,A,A项错误项错误; ;由图可知由图可知, ,结肠癌的发结肠癌的发
28、生是多个基因突变累积的结果生是多个基因突变累积的结果,B,B项正确项正确; ;基因突变具有基因突变具有 随机性和不定向性随机性和不定向性,C,C项错误项错误; ;图示中的基因突变发生在图示中的基因突变发生在 体细胞中体细胞中, ,不可能传给下一代个体不可能传给下一代个体,D,D项错误。项错误。 关键能力 1.1.两种基因重组类型的比较两种基因重组类型的比较: : 知识点三知识点三 基因重组及其与基因突变的比较基因重组及其与基因突变的比较 重组类型重组类型 互换型互换型 自由组合型自由组合型 发生时间发生时间 减数分裂减数分裂四分体时期四分体时期 减数分裂减数分裂后期后期 发生机制发生机制 同源
29、染色体的非姐妹染同源染色体的非姐妹染 色单体之间互换导致染色单体之间互换导致染 色单体上的基因重新组色单体上的基因重新组 合合 同源染色体分开同源染色体分开, ,等位基因等位基因 分离分离, ,非同源染色体自由组非同源染色体自由组 合合, ,导致非同源染色体上非导致非同源染色体上非 等位基因间的重新组合等位基因间的重新组合 关键能力 重组类型重组类型 互换型互换型 自由组合型自由组合型 图像示意图像示意 关键能力 2.2.基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较: : 项目 基因突变 基因重组 变异 本质 基因分子结构发生改变 基因的重新组合 发生 时期 一般发生在有丝分裂前的间 期或
30、减数分裂前的间期 减数分裂四分体时期和 减数分裂后期 适用 范围 所有生物 进行有性生殖的真核生物 关键能力 项目 基因突变 基因重组 结果 产生新基因 产生新基因组合,不产生新 基因 意义 生物变异的根本来源,为生物 进化提供原材料 生物变异的重要来源 应用 诱变育种 杂交育种 联系 通过基因突变产生新基因(原基因的等位基因),为基因重 组提供两对或两对以上的等位基因,是基因重组的基础 关键能力 1 1. .一对夫妻非孪生的两个孩子的基因型是否相同一对夫妻非孪生的两个孩子的基因型是否相同? ?若不若不 相同相同, ,可能的原因有哪些可能的原因有哪些?(?(科学思维科学思维) ) 提示提示:
31、:一般不相同。非同源染色体上非等位基因的自由一般不相同。非同源染色体上非等位基因的自由 组合组合; ;同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换; ;配子配子 的随机组合的随机组合; ;都可能使两个孩子的基因型不同。都可能使两个孩子的基因型不同。 思考思考讨论讨论 关键能力 2.Aa2.Aa个体自交个体自交, ,后代性状分离是否体现基因重组后代性状分离是否体现基因重组? ?为什为什 么么?(?(生命观念生命观念) ) 提示提示: :不体现基因重组。基因重组是指控制不同性状的不体现基因重组。基因重组是指控制不同性状的 基因基因( (非等位基因非等位基因) )的重新组
32、合的重新组合, ,该个体只存在等位基因。该个体只存在等位基因。 关键能力 【素养案例素养案例】 依据基因重组技术依据基因重组技术, ,在不久的将来在不久的将来, ,按照人类意愿将按照人类意愿将会创造会创造出人类所需出人类所需 要的生物类型。下列关于基因重组要的生物类型。下列关于基因重组的分析的分析, ,错误的是错误的是 ( ( ) ) A.A.生物体进行有性生殖的过程中生物体进行有性生殖的过程中, ,控制不同性状的控制不同性状的基因重新基因重新组合属于组合属于 基因重组基因重组 B.B.减数分裂四分体时期减数分裂四分体时期, ,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换同源染色体的姐妹染色单体之间
33、的局部交换 可导致基因重组可导致基因重组 C.C.减数分裂过程中减数分裂过程中, ,随着非同源染色体上的非等位基因自由组合可导随着非同源染色体上的非等位基因自由组合可导 致基因重组致基因重组 D.D.一般情况下一般情况下, ,水稻花药内可发生基因重组水稻花药内可发生基因重组, ,而根尖则不能而根尖则不能 关键能力 【解题导引解题导引】 ( (1)1)理解基因重组的概念理解基因重组的概念, ,知道它发生在有性生殖过程中。知道它发生在有性生殖过程中。 (2)(2)明确基因重组的两种类型明确基因重组的两种类型: :自由组合型、互换型。自由组合型、互换型。 【解析解析】选选B B。基因重组是在有性生殖
34、中。基因重组是在有性生殖中, ,控制不同控制不同性状性状的基因重新的基因重新 组合的过程组合的过程,A,A正确正确; ;基因重组发生在基因重组发生在减数分裂减数分裂过程中过程中, ,减数分裂减数分裂前期前期, , 同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间的交叉互换和减数分裂之间的交叉互换和减数分裂后期非后期非同同 源染色体源染色体上的非等位基因自由组合都会引起基因重组上的非等位基因自由组合都会引起基因重组,B,B错误错误,C,C正确正确; ; 花药内进行减数分裂形成花粉粒花药内进行减数分裂形成花粉粒, ,根尖分根尖分生区生区只进行有丝分裂只进行有丝分裂,D,D正确。正确。 关键
35、能力 【方法规律方法规律】“三看法”判断基因突变与基因重组三看法”判断基因突变与基因重组 (1)(1)一看亲子代基因型。一看亲子代基因型。 如果亲代基因型为如果亲代基因型为BBBB或或bb,bb,则引起姐妹染色单体则引起姐妹染色单体B B与与b b 不同的原因是基因突变。不同的原因是基因突变。 如果亲代基因型为如果亲代基因型为Bb,Bb,则引起姐妹染色单体则引起姐妹染色单体B B与与b b不同不同 的原因是基因突变或染色体互换。的原因是基因突变或染色体互换。 关键能力 (2)(2)二看细胞分裂方式。二看细胞分裂方式。 如果是有丝分裂中染色单体上基因不同如果是有丝分裂中染色单体上基因不同, ,则
36、为基因突则为基因突 变的结果。变的结果。 如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同, ,则可能则可能 发生了基因突变或染色体互换。发生了基因突变或染色体互换。 关键能力 图甲是有丝分裂后期图像图甲是有丝分裂后期图像, , 两两条子染色体上的两基因条子染色体上的两基因 不同不同, ,则为基因突变的结果。则为基因突变的结果。 图乙是减数分裂图乙是减数分裂后期图像后期图像, ,两条子染色体两条子染色体( (同同白或同白或同黑黑) )上的两基上的两基 因不同因不同, ,则为基因突变的结果。则为基因突变的结果。 图丙是减数分裂图丙是减数分裂后期图像后期图像, ,两条子
37、染色体两条子染色体( (颜色颜色不一致不一致) )上的两基上的两基 因不同因不同, ,则为交叉互换则为交叉互换( (基因重组基因重组) )的的结果结果。 (3)(3)三看细胞分裂图三看细胞分裂图。 关键能力 【素养素养探究探究】情境迁移情境迁移 已知水稻有两个品种已知水稻有两个品种AABBAABB、aabbaabb, ,且两对基因位于一对且两对基因位于一对 同源染色体上同源染色体上, ,两品种杂交得到两品种杂交得到F F1 1( (AaBbAaBb),F),F1 1自交得到自交得到F F2 2。 (1)(1)假设基因不发生互换假设基因不发生互换,F,F2 2可能有几种基因型和表可能有几种基因型
38、和表 型型?(?(科学思维科学思维) ) 提示提示: :F F1 1可产生可产生2 2种配子种配子:AB:AB、ab,Fab,F2 2可能有可能有3 3种基因种基因 型型:AABB:AABB、AaBbAaBb、aabb,2aabb,2种表型。种表型。 关键能力 (2)(2)假设基因假设基因(A(A、a a之间之间) )发生互换发生互换,F,F2 2可能有几种表可能有几种表 型型?(?(科学思维科学思维) ) 提示提示: :F F1 1可产生可产生4 4种配子种配子:AB:AB、aBaB、AbAb、ab,Fab,F2 2可能有可能有9 9种种 基因型基因型:AABB:AABB、AaBbAaBb、
39、AaBBAaBB、AABbAABb、AAbbAAbb、AabbAabb、aaBbaaBb、 aaBBaaBB、aabb,4aabb,4种表型。种表型。 关键能力 【素养素养迁移迁移】 子代不同于亲代的性状子代不同于亲代的性状, ,主要来自基因重组主要来自基因重组, ,下列图解下列图解 中哪些过程可以发生基因重组中哪些过程可以发生基因重组 ( ( ) ) 关键能力 A.A. B.B. C.C. D.D. 【解析解析】选选B B。基因重组包括基因自由组合和交叉互换。基因重组包括基因自由组合和交叉互换 两种类型两种类型, ,前者发生在减数分裂前者发生在减数分裂后期后期, ,后者发生在减后者发生在减 数分裂数分裂前期前期; ;基因重组表示两对或两对以上的基因自基因重组表示两对或两对以上的基因自 由组合由组合, ,即过程即过程, ,故故B B正确。正确。 课堂课堂总结总结
