内容正文:
解密17 基因突变和基因重组
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
基因突变与基因重组的辨析
1.通过实例学习、理解基因突变的实质;
2.结合减数分裂的过程图解,理解基因重组的类型;
3.理解进化过程中,基因突变和基因重组的意义
2018全国Ⅰ卷·6
2018海南卷·14
2017新课标III·6
2017江苏卷·30
2016海南卷·25
2016天津卷·5
2016四川卷·11
2015江苏卷·15
★★★☆☆
区分不同变异类型的方法
★★★☆☆
考点1 基因突变与基因重组的辨析
1.基因重组的类型与发生机制
重组类型
非同源染色体上非等位基因间的重组
同源染色体上非等位基因间的重组
人工基因重组
(转基因技术)
发生时间
减Ⅰ后期
减Ⅰ四分体时期
目的基因导入细胞后
发生机制
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新组合
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
目的基因经运载体导入受体细胞,导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组
图像示意
特点
①只产生新基因型,并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(新性状不同于新性状组合)
②发生于真核生物有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外)
③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多
【易混易错】
(1)自然条件下基因重组发生的时间是减Ⅰ后期和四分体时期,而不是受精作用发生时。
(2)自然条件下基因重组只发生在真核生物中,病毒和原核生物中不发生基因重组。
2.基因突变与基因重组的比较
项目
基因突变
基因重组
发生时期
①有丝分裂间期
②减Ⅰ前的间期
①减Ⅰ后期
②减Ⅰ前期
产生原因
物理、化学、生物因素
↓
碱基对的增添、缺失、替换
↓
基因结构的改变
交叉互换、自由组合
↓
基因重新组合
意义
①生物变异的根本来源
②为进化提供最初原始材料
③形成生物多样性的根本原因
①生物变异的重要来源
②丰富了进化材料
③形成生物多样性的重要原因之一
应用
诱变育种
杂交育种
联系
①都使生物产生可遗传的变异
②在长期进化过程中,通过基因突变产生新基因,为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础
③二者均产生新的基因型,可能产生新的表现型
3.姐妹染色单体上等位基因来源的判断
(1)根据细胞分裂方式
①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或交叉互换,如图乙。
(2)根据变异前体细胞的基因型
①如果亲代基因型为AA或aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或交叉互换。
【易混易错】基因突变不一定都产生等位基因
病毒和原核细胞的基因结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
调研1 下列关于基因突变和基因重组的叙述,错误的是
A.基因突变不能用光学显微镜直接观察到
B.基因重组和基因突变都是可遗传的变异
C.基因突变和基因重组一定改变生物的表现型
D.基因突变和基因重组能为生物进化提供原材料
【答案】C
【解析】基因突变属于分子水平的变异,不能用光学显微镜观察到,A正确。基因突变和基因重组都是遗传物质发生改变引起的变异,属于可遗传变异,B正确。基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换,基因突变不一定改变生物的表现型;基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型,C错误。可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,都能为生物进化提供原材料,D正确。
调研2 如图是某二倍体动物细胞分裂示意图,其中字母表示基因。据图判断
A.此细胞含有4个染色体组,8个DNA分子
B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd
C.此细胞发生的一定是显性突变
D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
【答案】D
【解析】图示细胞有2个染色体组,8个DNA分子;细胞中正在发生同源染色体的分离,非同源染色体上非等位基因的自由组合,即基因重组;其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d,其对应的同源染色体上含有d、d,但不能确定的是D突变成d,还是d突变成D,故可能发生的是隐性突变,也可能发生的是显性突变。
考点2 区分不同变异类型的方法
1.可遗传变异与不可遗传变异及判断方法
(1)可遗传变异与不可遗传变异
①不可遗传变异
环境变化,遗传物质未变
②可遗传