第18讲 生物的变异、育种-备战2022年高考生物一轮复习精品讲义（人教版）(解析版).doc

[高中生物一轮复****教学讲义 必修2]
第18讲 生物的变异、育种
考点一 基因突变与基因重组
1．基因突变：由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。
(1)时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
(2)基因突变的原因
①物理因素：紫外线、X射线、γ射线等具有放射性的光线。
②化学因素：亚***、碱基类似物等能改变核酸的碱基。
③生物因素：某些病毒、细菌的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。
(3)突变特点
①普遍性：一切生物都可以发生。
②随机性：生物个体发育的任何时期和部位。
③低频性：自然状态下，突变频率很低。
④不定向性：一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
⑤多害少利性：可能破坏生物体与现有环境的协调关系。
(4)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。
(5)实例：镰刀型细胞贫血症
①症状：红细胞呈镰刀状，运输氧气的能力降低，易破裂造成溶血性贫血，严重时会导致死亡。
②直接原因：红细胞的血红蛋白分子上一个氨基酸发生改变，由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。
③根本原因：基因突变，即基因中的一个碱基对发生改变。
注意说明：基因突变与生物性状的关系
(1)基因突变可改变生物性状的原因：基因突变可能引发肽链不能合成；肽链延长(终止密码子推后出现)；肽链缩短(终止密码子提前出现)；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。
(2)基因突变未引起生物性状改变的原因
①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。
②密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可能对应多个密码子，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氨基酸，但该蛋白质的功能不变。
(3)基因突变对蛋白质结构的影响
(4)基因突变对子代性状的影响：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，突变可通过有性生殖传给后代。
(5)两种变异类型的判断
①可遗传变异与不可遗传变异的判断方法
②显性突变和隐性突变的判定
类型
判定方法：a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
2．基因重组的概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
(1)在理解基因重组时注意以下几点：
①发生生物：进行有性生殖的真核生物
②条件：基因重组发生在控制不同性状的基因即两对或两对以上的基因之间。因为一对相对性状的遗传，后代出现的新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。
③发生时期：基因重组发生在有性生殖(减数分裂产生配子)的过程中，有丝分裂过程不发生基因重组。因此，自然条件下，不进行有性生殖的生物，如细菌等，不会发生基因重组。但在人工条件下可通过转基因技术实现基因重组。
④基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合。原有基因的重新组合，只产生新的基因型，不产生新的基因，所以不会产生新的性状。
(2)基因重组的类型解读
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间的重组
人为导致基因重组(DNA重组)
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
图像示意
(3)基因重组的意义：基因重组是产生生物多样性的原因之一；是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义
知识拓展
(1)基因突变与基因重组的比较
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生了新基因，可能出现新性状
不同基因的重新组合，产生了新基因型，使性状重新组合
发生时间及原因
DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因结构的改变
减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，以及非同源染色体上基因的自由组合
发生条件
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂
特点