人教版高中生物考点21 基因突变和基因重组（解析版）.docx

考点21 基因突变和基因重组（精讲+精练）
目 录
知识点精准记忆
典 型 例 题 剖 析
基因突变的特点及原因
细胞癌变
基因重组的实质、特点及意义
辨析基因突变和基因重组
易 混 易 错 辨 析
2022高 考 真 题 感 悟
五、高 频 考 点 精 练
第一部分：知 识 点 精 准 记 忆
变异类型
可遗传变异
基因突变：所有生物
基因重组：减数分裂
染色体变异：光镜下可见
表观遗传：DNA的碱基排列顺序不变
不可遗传的变异：不能遗传给后代
基因突变
1.基因突变
(1)镰状细胞贫血
①患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由替换成。
②用光学显微镜能观察到红细胞形状的变化（分子水平）
(2)概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
①RNA病毒的遗传物质为RNA，病毒RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。
②真核生物基因突变一般产生它的等位基因，而病毒和原核生物中不存在等位基因，其基因突变产生的是新基因。
③基因突变如果发生在体细胞有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。
(3)细胞的癌变
①癌细胞的概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
②细胞癌变的机理
③主要特征
(4)时间：可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在DNA分子复制过程中，如：真核生物——主要发生在细胞分裂前的间期。
(5)诱发基因突变的外来因素(连线)
(6)突变特点
①普遍性：在生物界是普遍存在的。
②随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的任何时期；部位上——可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。
③低频性：自然状态下，突变频率很低。
④不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
⑤遗传性：若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物可通过无性生殖遗传。
(7)意义：①新基因产生的途径；②生物变异的根本来源；③为生物进化提供了丰富的原材料。
2．基因突变与生物性状的关系
(1)基因突变对氨基酸序列的影响
碱基对
影响
范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸的种类或不改变
替换的结果也可能使肽链合成终止
增添
大
插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
①增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大；②增添或缺失的碱基数是3的倍数，则一般仅影响个别氨基酸
缺失
大
缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
(2)基因突变可改变生物性状的4大原因
①导致肽链不能合成。
②肽链延长(终止密码子推后)。
③肽链缩短(终止密码子提前)。
④肽链中氨基酸种类改变。
以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。
(3)基因突变未引起生物性状改变的4大原因
①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区或编码区的内含子。
②密码子简并性：若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。
④有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸，但该蛋白质的功能不变。
二、基因重组
1．范围：主要是真核生物的有性生殖过程中。
2．实质：控制不同性状的基因的重新组合。
3．类型
(1)自由组合型：减数分裂Ⅰ的后期，随着同源染色体的分离，位于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发生重组(如下图)。
(2)交换型：在四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致同源染色体上的非等位基因重组(如下图)。
(3)基因工程重组型：目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组(如下图)。
(4)肺炎链球菌转化型：R型细菌转化为S型细菌。
4．基因重组的结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。
5．基因重组的意义
有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，还可以用来指导育种。
6.判断基因突变与基因重组
(1)一看变异个体的数量
(2)二看细胞分裂方式
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同，则为基因突变。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体