第七单元 第19讲　基因突变和基因重组-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考生物新编大一轮总复习，单选（人教A版）

第19讲　基因突变和基因重组 [课标要求]　1.概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变。2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。 考点一　基因突变 1．变异类型概述 2．基因突变 (1)基因突变的实例——镰状细胞贫血 ①图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。基因突变一般发生在__a__(填字母)过程中。 ②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，碱基对由突变成。 (2)基因突变的概念：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。 (3)基因突变发生的时间：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。 (4)诱发基因突变的外来因素(连线) (5)基因突变的结果：产生新的基因。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。 (6)基因突变的特点 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：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。 (7)基因突变的意义：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。 3．细胞的癌变 (1)原因：人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。 ①一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。 ②抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 (2)癌细胞的特征 能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 4．诱变育种 利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。 【易错辨析】 (1)基因突变的方向是由生物生存的环境决定的。(×) (2)染色体DNA分子中碱基序列发生改变一定会引起基因突变。(×) (3)突变基因控制合成的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变。(√) (4)癌细胞表面糖蛋白减少，使得细胞容易扩散并无限增殖。(×) (5)与癌变有关的基因只存在于癌细胞中。(×) (6)病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变。(√) (7)基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因。(×) 【长句应答】 1．自然条件下基因突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，但它仍可为生物进化提供原材料，试分析其原因。 提示：对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。然而，一个种群往往是由许多个体组成的，就整个种群来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。 2．具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰状细胞贫血主要流行于非洲疟疾高发的地区。请根据这一事实说明突变基因对当地人生存的影响。 提示：镰状细胞贫血致病基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰状细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。 3．利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。利用这种育种方法的基本操作是怎样的？该方法有哪些优点和缺点？ 提示：该育种方法的基本过程是 优点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；②大幅度地改良某些性状。 缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。 1．基因突变的机理、原因及特点 (1)在细胞分裂前的间期易发生基因突变的原因是细胞分裂前的间期进行DNA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、外因素的影响而发生碱基对的改变。 (2)基因突变不一定能遗传给有性生殖的后代，因为基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中时，可