1、第二节基因突变和基因重组 一、基因突变及其诱发因素一、基因突变及其诱发因素1.1.基因突变的实例基因突变的实例镰状细胞贫血镰状细胞贫血:(1)(1)题图中题图中a a过程表示过程表示_,b_,b过程表示过程表示_,c_,c过程表示过程表示_。(2)(2)人类患镰状细胞贫血的原因人类患镰状细胞贫血的原因:直接原因直接原因:_:_。根本原因根本原因:血红蛋白基因发生了基因突变血红蛋白基因发生了基因突变,即即_碱基对替换成碱基对替换成_碱基对。碱基对。DNADNA复制复制转录转录翻译翻译血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常A-TA-TT-AT-A2.2.基因突变的概念基因突变的概念:判一判判一判:基于对
2、基因突变概念的理解基于对基因突变概念的理解,判断下列说法的正误判断下列说法的正误:(1)(1)基因突变一定发生在基因突变一定发生在DNADNA分子复制的过程中。分子复制的过程中。()()提示提示:分裂期也可能发生基因突变。分裂期也可能发生基因突变。(2)(2)基因发生突变后基因发生突变后,能借助光学显微镜观察到突变后的基因。能借助光学显微镜观察到突变后的基因。()()提示提示:基因突变属于分子水平的改变基因突变属于分子水平的改变,光学显微镜无法观察。光学显微镜无法观察。(3)(3)基因突变一定会导致染色体上基因的数量及位置改变。基因突变一定会导致染色体上基因的数量及位置改变。()()提示提示:
3、基因突变只会改变某一基因的结构基因突变只会改变某一基因的结构,不会导致染色体上基因的数量及不会导致染色体上基因的数量及位置改变。位置改变。(4)DNA(4)DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换一定导致基因突变。分子中碱基对的增添、缺失或替换一定导致基因突变。()()提示提示:只有只有DNADNA分子中碱基对的增添、缺失或替换导致基因结构的改变才被分子中碱基对的增添、缺失或替换导致基因结构的改变才被称为基因突变。称为基因突变。3.3.基因突变的类型基因突变的类型:(1)(1)人工诱变人工诱变:利用利用_诱发基因产生突变。诱发基因产生突变。(2)(2)自发突变自发突变:由由_诱发产生的基因突变。诱
4、发产生的基因突变。4.4.诱发基因突变的因素与实例诱发基因突变的因素与实例(连一连连一连):):人为因素人为因素自然因素自然因素【问【问答答】用光学显微镜判断某人是否患镰状细胞贫血可以吗用光学显微镜判断某人是否患镰状细胞贫血可以吗?提示提示:镰状细胞贫血可以通过显微镜观察红细胞的形态来确定。镰状细胞贫血可以通过显微镜观察红细胞的形态来确定。二、基因突变的特点及应用二、基因突变的特点及应用1.1.基因突变的特点基因突变的特点:(1)_(1)_的频率很低的频率很低;(2)(2)不定向性不定向性:一个基因可以向一个基因可以向_发生突变发生突变;(3)(3)随机性随机性:可能发生在生物个体发育的可能发
5、生在生物个体发育的_,_,也可能发生在不同细胞内也可能发生在不同细胞内或同一细胞内的不同或同一细胞内的不同DNADNA分子上或同一分子上或同一DNADNA分子的分子的_;_;(4)(4)可逆性可逆性:A:A可以突变为可以突变为a,aa,a也可以突变为也可以突变为A A。自发突变自发突变不同的方向不同的方向任何时期任何时期不同部位不同部位2.2.判一判判一判:基于对基因突变特点的理解基于对基因突变特点的理解,判断下列说法的正误判断下列说法的正误:(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)DNA(2)DNA分子的不同部位都可能发生基因突变分子的不同部位都
6、可能发生基因突变,体现了基因突变具有不定向体现了基因突变具有不定向性。性。()()提示提示:基因突变的随机性表现在基因突变的随机性表现在:基因突变可以发生在生物个体发育的任何基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的时期、细胞内不同的DNADNA分子上以及同一个分子上以及同一个DNADNA分子的不同部位。分子的不同部位。(3)(3)基因突变的方向由环境所决定。基因突变的方向由环境所决定。()()提示提示:基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性,与环境无关。与环境无关。(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变异。因此不能提供丰富的可遗传变异。()
7、()提示提示:一个基因突变的频率很低一个基因突变的频率很低,但是一个生物种群含有许多个体但是一个生物种群含有许多个体,每个个每个个体中含有很多基因体中含有很多基因,因此能够提供丰富的可遗传变异。因此能够提供丰富的可遗传变异。(5)(5)基因突变一定会产生等位基因。基因突变一定会产生等位基因。()()提示提示:基因突变会产生新基因基因突变会产生新基因,但在原核生物中一般不会出现等位基因。但在原核生物中一般不会出现等位基因。3.3.基因突变的意义基因突变的意义:是是_产生的重要途径产生的重要途径,也是生物变异的也是生物变异的_。新基因新基因根本来源根本来源【问【问答】答】(1)(1)为什么在细胞分
8、裂前的间期容易发生基因突变为什么在细胞分裂前的间期容易发生基因突变?提示提示:细胞分裂前的间期进行细胞分裂前的间期进行DNADNA复制复制,DNA,DNA复制时需要解旋成单链复制时需要解旋成单链,单链单链DNADNA不稳不稳定定,容易受到内外因素的影响而发生碱基的改变。容易受到内外因素的影响而发生碱基的改变。(2)(2)基因突变可以遗传吗基因突变可以遗传吗?(?(从发生部位从发生部位:配子、体细胞分析配子、体细胞分析)提示提示:发生在配子中发生在配子中:遵循遗传规律传递给后代。遵循遗传规律传递给后代。发生在体细胞中发生在体细胞中:一般不能遗传一般不能遗传,但有些植物的体细胞发生了基因突变但有些
9、植物的体细胞发生了基因突变,可以可以通过无性生殖遗传。通过无性生殖遗传。三、细胞癌变三、细胞癌变1.1.细胞癌变理论细胞癌变理论癌基因学说癌基因学说:2.2.癌症的预防癌症的预防:(1)(1)一级预防一级预防:即即_,_,消除或减少可能致癌的因素消除或减少可能致癌的因素,防止癌症的发生防止癌症的发生;(2)(2)二级预防二级预防:即即_预防预防,防止初发疾病的发展防止初发疾病的发展;(3)(3)三级预防三级预防:即即_预防预防,防止病情恶化。防止病情恶化。3.3.癌症的治疗方法癌症的治疗方法:手术切除、放射治疗、化学治疗、手术切除、放射治疗、化学治疗、_、免疫治疗等。、免疫治疗等。病因预防病因
10、预防临床前临床前临床期临床期基因治疗基因治疗【问【问答答】(1)(1)细胞发生癌变人体一定患癌症吗细胞发生癌变人体一定患癌症吗?提示提示:不一定。人体有免疫功能不一定。人体有免疫功能,可以及时监控和清除发生癌变的细胞。可以及时监控和清除发生癌变的细胞。(2)(2)没有致癌因子的作用没有致癌因子的作用,DNA,DNA复制过程的差错能否引起癌症复制过程的差错能否引起癌症?为什么为什么?提示提示:可以。因为癌症发生涉及一系列的原癌基因和抑癌基因突变的积累可以。因为癌症发生涉及一系列的原癌基因和抑癌基因突变的积累,DNA,DNA复制过程的差错会导致原癌基因和抑癌基因的突变复制过程的差错会导致原癌基因和
11、抑癌基因的突变,从而可能引发癌症。从而可能引发癌症。四、基因重组四、基因重组1.1.概念概念:进行进行_生殖的真核生物进行有性生殖的过程中生殖的真核生物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组合。基因重新组合。2.2.类型类型:(1)(1)自由组合型自由组合型:_:_期期,位于非同源染色体上的非等位基因位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。自由组合。(遵循孟德尔的自由组合定律遵循孟德尔的自由组合定律)(2)(2)染色体交换型染色体交换型:_:_时期时期,非姐妹染色单体之间的交叉非姐妹染色单体之间的交叉互换互换,导致了染色体上基因组成的改变。导致了染色体上基因组成的改变。3
12、.3.结果结果:不产生不产生_,_,但产生不同于亲本性状组合的但产生不同于亲本性状组合的_。有性有性减数第一次分裂后减数第一次分裂后减数第一次分裂四分体减数第一次分裂四分体新基因新基因新类型新类型判一判判一判:基于对基因重组的理解基于对基因重组的理解,判断下列说法的正误判断下列说法的正误:(1)(1)一对等位基因不存在基因重组一对等位基因不存在基因重组,一对同源染色体存在基因重组。一对同源染色体存在基因重组。()()(2)(2)杂合子自交一定由于基因重组发生性状分离。杂合子自交一定由于基因重组发生性状分离。()()提示提示:杂合子自交发生性状分离的原因是等位基因分离。杂合子自交发生性状分离的原
13、因是等位基因分离。(3)(3)杂交育种与转基因育种依据的遗传学原理是基因重组杂交育种与转基因育种依据的遗传学原理是基因重组,诱变育种依据的诱变育种依据的原理是基因突变。原理是基因突变。()()(4)(4)在减数分裂过程中在减数分裂过程中,无论是同源染色体还是非同源染色体间都可能发生无论是同源染色体还是非同源染色体间都可能发生部分片段的互换部分片段的互换,这种互换属于基因重组。这种互换属于基因重组。()()提示提示:非同源染色体间的片段互换是染色体易位非同源染色体间的片段互换是染色体易位,属于染色体结构变异。属于染色体结构变异。【问【问答答】基因型为基因型为AaBBAaBB的豌豆在自然条件下进行
14、繁殖的豌豆在自然条件下进行繁殖,能否发生基因重组能否发生基因重组?为什么为什么?提示提示:否否,此豌豆只有一对等位基因此豌豆只有一对等位基因,而基因重组至少涉及两对等位基因。而基因重组至少涉及两对等位基因。知识点一知识点一 基因突变基因突变 1.1.基因突变的机理基因突变的机理:特别提醒特别提醒:基因突变发生和结果的三点警示基因突变发生和结果的三点警示基因突变不只发生在细胞分裂前的间期基因突变不只发生在细胞分裂前的间期,在分裂期也会发生在分裂期也会发生,体现基因突变具体现基因突变具有随机性。有随机性。基因突变的结果是导致基因结构发生改变基因突变的结果是导致基因结构发生改变,如果发生在如果发生在
15、DNADNA分子的非基因片段分子的非基因片段,就不能称之为发生了基因突变。就不能称之为发生了基因突变。基因突变不一定产生等位基因基因突变不一定产生等位基因,真核生物的核基因突变一般可产生它的等位真核生物的核基因突变一般可产生它的等位基因基因,而真核生物的叶绿体、线粒体中而真核生物的叶绿体、线粒体中,病毒和原核生物中都不存在等位基因病毒和原核生物中都不存在等位基因,只能产生一个新基因。只能产生一个新基因。2.2.基因突变的影响基因突变的影响:类型类型影响范围影响范围对氨基酸序列的影响对氨基酸序列的影响替换替换小小可改变可改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变增添增添大大插入位置前的序列不受影
16、响插入位置前的序列不受影响,一般影响插入位置后的序一般影响插入位置后的序列列缺失缺失大大缺失位置前的序列不受影响缺失位置前的序列不受影响,一般影响缺失位置后的序一般影响缺失位置后的序列列特别提醒特别提醒:基因突变对基因表达影响的差异基因突变对基因表达影响的差异若基因中只发生若基因中只发生1 1个碱基增添或缺失个碱基增添或缺失,增添或缺失的位置不同增添或缺失的位置不同,影响结果也不影响结果也不一样一样:a.:a.氨基酸序列全部改变或不能表达氨基酸序列全部改变或不能表达(改变起始密码子改变起始密码子);b.);b.肽链提前中断肽链提前中断(形成终止密码子形成终止密码子)或插入或插入(或缺失或缺失)
17、位置后的氨基酸序列都改变位置后的氨基酸序列都改变;c.;c.不影响表达不影响表达或使肽链延长或使肽链延长(改变终止密码子改变终止密码子)。若基因中发生若基因中发生3 3n n个碱基的增添或缺失个碱基的增添或缺失,则由其指导合成的蛋白质中的氨基酸则由其指导合成的蛋白质中的氨基酸可能只有对应的可能只有对应的n n个发生改变个发生改变,不影响后续氨基酸种类及排列顺序不影响后续氨基酸种类及排列顺序,对生物性状对生物性状影响程度小。影响程度小。若基因中发生若基因中发生3 3n+n+1 1或或3 3n+n+2 2个碱基的增添或缺失个碱基的增添或缺失,则合成的蛋白质中的氨基酸则合成的蛋白质中的氨基酸从改变部
18、分到后续部分均改变从改变部分到后续部分均改变,甚至可导致终止信号的提前或滞后甚至可导致终止信号的提前或滞后,使得后续使得后续氨基酸种类及排列顺序均发生改变氨基酸种类及排列顺序均发生改变,对生物性状影响程度大。对生物性状影响程度大。3.3.基因突变和生物性状的关系基因突变和生物性状的关系:(1)(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变多数基因突变并不引起生物性状的改变:不具有遗传效应的不具有遗传效应的DNADNA片段中的片段中的“突变突变”不引起性状变异不引起性状变异;由于多种密码子决定同一种氨基酸由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变也不一定引起性状的因此某些基因突变也不一定引起性状
19、的改变改变;某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,但并不影响蛋白质但并不影响蛋白质的功能的功能;隐性突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。隐性突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。(2)(2)少数基因突变可引起性状的改变少数基因突变可引起性状的改变:如人的镰状细胞贫血是由基因突变引起的。如人的镰状细胞贫血是由基因突变引起的。(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,在某些环境条件下在某些环境条件下,改变了的改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。基因可能并不会在性状上表现出来。4.4.基
20、因突变在育种上的应用基因突变在育种上的应用人工诱变育种人工诱变育种原理原理基因突变基因突变方法方法辐射辐射诱变诱变各种射线如各种射线如X X射线、射线、射线、紫外线等的照射都可以使射线、紫外线等的照射都可以使DNADNA分子结构发生改变分子结构发生改变化学化学诱变诱变许多化学物质能够在许多化学物质能够在DNADNA复制时复制时,使使DNADNA分子复制发生差错分子复制发生差错,从而导致基因突变从而导致基因突变优点优点提高变异频率提高变异频率,在较短的时间内获得更多的优良变异类型在较短的时间内获得更多的优良变异类型;大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状缺点缺点诱变产生的个体有利的不多诱变产生的个
21、体有利的不多,需处理大量材料以供选择需处理大量材料以供选择【典例示范【典例示范】(2020(2020江苏高考江苏高考)某膜蛋白基因在其编码区的某膜蛋白基因在其编码区的55端含有重复序列端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTTCTCTTCTCTTCTCTT,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.CTCTTA.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变重复次数改变不会引起基因突变B.CTCTTB.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C.C.若若CTCTTCTCTT重复重复6 6次次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变则重复序列之后编码的氨基酸
22、序列不变D.CTCTTD.CTCTT重复次数越多重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大该基因编码的蛋白质相对分子质量越大 【解题思维【解题思维】解答本题需要突破以下两个关键点解答本题需要突破以下两个关键点:【解析【解析】选选C C。本题主要考查基因突变对性状的影响。重复序列位于膜蛋白基。本题主要考查基因突变对性状的影响。重复序列位于膜蛋白基因编码区因编码区,CTCTT,CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变重复次数的改变即基因中碱基数目的改变,会引起基因突变会引起基因突变,A,A错误错误;基因中嘧啶碱基的比例基因中嘧啶碱基的比例=嘌呤碱基的比例嘌呤碱基的比例=50%,CTCT
23、T=50%,CTCTT重复次数的改变不会重复次数的改变不会影响该比例影响该比例,B,B错误错误;CTCTT;CTCTT重复重复6 6次次,即增加即增加3030个碱基对个碱基对,由于基因中碱基对数目由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为与所编码氨基酸数目的比例关系为31,31,则正好增加了则正好增加了1010个氨基酸个氨基酸,重复序列后重复序列后编码的氨基酸序列不变编码的氨基酸序列不变,C,C正确正确;重复序列过多可能影响该基因的表达重复序列过多可能影响该基因的表达,编码的蛋编码的蛋白质相对分子质量不一定变大白质相对分子质量不一定变大,D,D错误。错误。【审答误区【审答误区】解答本题
24、有两个错因解答本题有两个错因:(1)(1)误认为碱基序列的重复只会增加其编码氨基酸的数量影响误认为碱基序列的重复只会增加其编码氨基酸的数量影响,而忽视了碱基对而忽视了碱基对的增添、缺失、替换等改变与基因的表达之间的联系。的增添、缺失、替换等改变与基因的表达之间的联系。(2)(2)不能正确区分基因中碱基对的增添、缺失、替换对其所编码氨基酸种类、不能正确区分基因中碱基对的增添、缺失、替换对其所编码氨基酸种类、数目的影响。数目的影响。【类题精练【类题精练】1.1.缪勒在实验中发现缪勒在实验中发现,用用X X射线处理果蝇后射线处理果蝇后,短时间内即得到了几百个突变体。短时间内即得到了几百个突变体。同样
25、条件下同样条件下,受高剂量受高剂量X X射线处理的果蝇的突变率比未处理的高射线处理的果蝇的突变率比未处理的高150150倍左右。下倍左右。下列叙述正确的是列叙述正确的是()A.A.必须选择处于繁殖期的果蝇必须选择处于繁殖期的果蝇B.B.果蝇的突变性状一定能够遗传果蝇的突变性状一定能够遗传C.C.高剂量高剂量X X射线未明显提高突变率射线未明显提高突变率D.D.未经未经X X射线处理的果蝇也可能发生突变射线处理的果蝇也可能发生突变【解析【解析】选选D D。基因突变具有随机性。基因突变具有随机性,选择的果蝇不一定是处于繁殖期选择的果蝇不一定是处于繁殖期,A,A错误错误;基因突变发生在体细胞中一般不
26、遗传基因突变发生在体细胞中一般不遗传,发生在生殖细胞中能遗传发生在生殖细胞中能遗传,因此果蝇的突因此果蝇的突变性状不一定能够遗传变性状不一定能够遗传,B,B错误错误;根据题干可知根据题干可知,高剂量高剂量X X射线明显提高突变率射线明显提高突变率,C,C错误错误;未经未经X X射线处理的果蝇也可能发生突变射线处理的果蝇也可能发生突变,D,D正确。正确。2.2.如图为人如图为人WNK4WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知已知WNK4WNK4基因发生突变基因发生突变,导致导致1 1691 169位赖氨酸变为谷氨酸。
27、该基因发生的突变是位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A.A.处插入碱基对处插入碱基对G GC CB.B.处碱基对处碱基对A AT T替换为替换为G GC CC.C.处缺失碱基对处缺失碱基对A AT TD.D.处碱基对处碱基对G GC C替换为替换为A AT T【解析【解析】选选B B。DNADNA的复制是半保留式的的复制是半保留式的,在在DNADNA双链中双链中,以以DNADNA的的单链为模板复单链为模板复制的子代双链制的子代双链DNADNA中中,两条单链都有突变基因。而以与两条单链都有突变基因。而以与DNADNA的的链互补单链为模链互补单链为模板复制的子代板复制的子代DNADNA中中
28、,基因都是正常的基因都是正常的,因此在子代因此在子代DNADNA中中,正常基因和突变基因正常基因和突变基因各占一半。各占一半。知识点二知识点二 细胞癌变细胞癌变 1.1.癌细胞的三个主要特征癌细胞的三个主要特征:(1)(1)在适宜的条件下在适宜的条件下,无限增殖无限增殖:(2)(2)形态结构发生显著变化形态结构发生显著变化: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 5060506045.85545.855天天 HelaHela宫颈癌细胞宫颈癌细胞无限分裂无限分裂 19511951年至今年至今(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
29、白减少细胞间的黏着性降低细胞间的黏着性降低细胞容易分细胞容易分散和转移。散和转移。2.2.癌变机理癌变机理:特别提醒特别提醒:癌细胞通过有丝分裂的方式进行无限增殖癌细胞通过有丝分裂的方式进行无限增殖,分裂旺盛分裂旺盛,线粒体和核糖体活动旺线粒体和核糖体活动旺盛盛,为癌细胞分裂提供能量和蛋白质。为癌细胞分裂提供能量和蛋白质。用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂前的间期用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂前的间期,作用机理是抑制癌细胞作用机理是抑制癌细胞DNADNA的的复制和有关蛋白质的合成。复制和有关蛋白质的合成。【知识拓展【知识拓展】两种癌症的免疫疗法两种癌症的免疫疗法(1)(1)解除免疫抑制解除免疫
30、抑制:目前可以对癌症防御系统进行打击目前可以对癌症防御系统进行打击,在这其中有中和抑制因在这其中有中和抑制因子和细胞因子的抗体子和细胞因子的抗体,比如有比如有PD-1PD-1和和PD-L1PD-L1免疫疗法。这些疗法是通过切断免疫疗法。这些疗法是通过切断PD-1PD-1和和PD-L1PD-L1的信号路的信号路,从而让癌细胞走向死亡从而让癌细胞走向死亡,是目前治疗癌症最有希望的疗法。是目前治疗癌症最有希望的疗法。(2)(2)增强免疫系统增强免疫系统:主要是指免疫细胞回输。通过将经过处理的自体或异体的免主要是指免疫细胞回输。通过将经过处理的自体或异体的免疫细胞输入患者体内疫细胞输入患者体内,这样就
31、可以使肿瘤患者自身免疫系统的能力得到提升这样就可以使肿瘤患者自身免疫系统的能力得到提升,而而且还会对患者体内的肿瘤细胞实施消灭且还会对患者体内的肿瘤细胞实施消灭,最终实现预防肿瘤复发、治愈肿瘤的最终实现预防肿瘤复发、治愈肿瘤的目的。目的。【典例示范【典例示范】在致癌因子的作用下在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是述错误的是()A.A.细胞中可能发生单一基因突变细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加细胞间黏着性增加B.B.细胞中可能发生多个基因突变细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化细胞的形态发
32、生变化C.C.细胞中的染色体可能受到损伤细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制细胞的增殖失去控制D.D.细胞中遗传物质可能受到损伤细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少细胞表面的糖蛋白减少【解题思维【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点解答本题需突破以下两个关键点:【解析【解析】选选A A。细胞癌变一般由多个突变基因引起。细胞癌变一般由多个突变基因引起,而细胞间黏着性会下降而细胞间黏着性会下降,故故A A项错误。细胞癌变一般由多个突变基因引起项错误。细胞癌变一般由多个突变基因引起,细胞形态、结构会发生变化细胞形态、结构会发生变化,故故B B项正确。细胞癌变可能由染色体受损伤
33、引起项正确。细胞癌变可能由染色体受损伤引起,会无限增殖会无限增殖,失去控制失去控制,故故C C项正确。项正确。细胞癌变由于遗传物质受损伤细胞癌变由于遗传物质受损伤,细胞膜表面糖蛋白减少细胞膜表面糖蛋白减少,黏着性降低黏着性降低,故故D D项正确。项正确。【审答误区【审答误区】常见以下两种错误常见以下两种错误:(1)(1)细胞癌变不是单一基因发生突变导致的细胞癌变不是单一基因发生突变导致的,实际上是多个原癌基因和抑癌基因实际上是多个原癌基因和抑癌基因发生突变发生突变,是一种累积效应。是一种累积效应。(2)(2)癌变的细胞表面糖蛋白减少癌变的细胞表面糖蛋白减少,使其黏着性降低使其黏着性降低,易发生
34、扩散和转移易发生扩散和转移,但是癌细但是癌细胞表面的蛋白质总量不一定变少。胞表面的蛋白质总量不一定变少。【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(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,易在体内分散和转移。易在体内分散和转移。【类题精练【类题精练】癌症是威胁人类健康的一类重要疾病。人们对癌症进行了大量的研究癌症是威胁人类健康的一类重要疾病。人们对癌症进行了大量的研究,以下对以下对有关癌细胞的叙述错误的是有关癌细
35、胞的叙述错误的是 ()A.A.癌细胞是由正常细胞转化而来的癌细胞是由正常细胞转化而来的B.B.细胞癌变可以由病毒感染引发细胞癌变可以由病毒感染引发C.C.每个癌细胞都有数目相同的染色体每个癌细胞都有数目相同的染色体D.D.癌细胞的转移与细胞表面的糖蛋白减少有关癌细胞的转移与细胞表面的糖蛋白减少有关 【解析【解析】选选C C。正常细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变后可形成癌细胞。正常细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变后可形成癌细胞,A,A正正确确;致癌因素有物理因素、化学因素和生物因素致癌因素有物理因素、化学因素和生物因素,故细胞癌变可以由病毒感染引故细胞癌变可以由病毒感染引发发,B,B正确正确;处
36、于不同细胞分裂时期的癌细胞处于不同细胞分裂时期的癌细胞,染色体数可能不同染色体数可能不同,如有丝分裂后如有丝分裂后期染色体数是体细胞染色体数的二倍期染色体数是体细胞染色体数的二倍,C,C错误错误;癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少质减少,使其易转移使其易转移,D,D正确。正确。【补偿训练【补偿训练】(2020(2020恩施高一检测恩施高一检测)下列关于癌症的叙述下列关于癌症的叙述,错误的是错误的是()A.A.癌细胞可以无限增殖癌细胞可以无限增殖B.B.细胞癌变都是由单基因突变引起的细胞癌变都是由单基因突变引起的C.C.常接触放射性物质更容易患癌症常接触放射性物质更容
37、易患癌症D.D.在细胞癌变的过程中在细胞癌变的过程中,细胞膜上的糖蛋白减少细胞膜上的糖蛋白减少,黏着性降低黏着性降低,所以癌细胞容易所以癌细胞容易扩散和转移扩散和转移 【解析【解析】选选B B。癌细胞可以无限增殖。癌细胞可以无限增殖,A,A正确正确;细胞癌变的原因有外因细胞癌变的原因有外因:主要是三主要是三类致癌因素类致癌因素,即物理因素、化学因素和生物因素即物理因素、化学因素和生物因素;内因内因:原癌基因和抑癌基因发原癌基因和抑癌基因发生基因突变生基因突变,B,B错误错误;放射性物质属于物理因素放射性物质属于物理因素,经常接触更容易患癌症经常接触更容易患癌症,C,C正确正确;在细胞癌变的过程
38、中在细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变细胞膜的成分发生改变,细胞膜上的糖蛋白减少细胞膜上的糖蛋白减少,黏着性黏着性降低降低,所以癌细胞容易扩散和转移所以癌细胞容易扩散和转移,D,D正确。正确。知识点三知识点三 基因重组基因重组 1.1.两种基因重组类型的比较两种基因重组类型的比较: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发生机制机制同源染色体的非姐妹染色单体之间互换导同源染色体的非姐妹染色单体之间互换导致染色单体上的基因重新组合致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开同源染色体分开,等位基因分离等位基因
39、分离,非同源染色非同源染色体自由组合体自由组合,导致非同源染色体上非等位基导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合因间的重新组合图像图像示意示意特别提醒特别提醒:正确理解基因重组正确理解基因重组上述类型的基因重组都是发生在减数第一次分裂过程中上述类型的基因重组都是发生在减数第一次分裂过程中,也就是形成配子的也就是形成配子的过程中过程中,而非发生在受精过程中。而非发生在受精过程中。基因重组不能产生新基因基因重组不能产生新基因,只能将原有的不同基因进行重新组合只能将原有的不同基因进行重新组合,产生新的基产生新的基因型。因型。上述类型的基因重组只发生在减数分裂过程中上述类型的基因重组只发生在减数分裂
40、过程中,所以只有真核生物在进行有所以只有真核生物在进行有性生殖过程中才可以发生。原核生物不能进行有性生殖性生殖过程中才可以发生。原核生物不能进行有性生殖,可以通过不同个体间可以通过不同个体间DNADNA分子的转移实现基因重组。分子的转移实现基因重组。2.2.判断是否存在基因重组的方法判断是否存在基因重组的方法:(1)(1)分析细胞分裂的类型分析细胞分裂的类型:只有减数分裂才存在基因重组只有减数分裂才存在基因重组,有丝分裂不存在基因有丝分裂不存在基因重组重组;(2)(2)分析细胞分裂时期分析细胞分裂时期:基因重组只发生在减数第一次分裂中基因重组只发生在减数第一次分裂中,其他时期不发生其他时期不发
41、生;(3)(3)分析基因的关系分析基因的关系:基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基因之间以及非同源染色体的非等位基因之间因之间以及非同源染色体的非等位基因之间;(4)(4)分析基因的数量分析基因的数量:一对等位基因只发生基因分离一对等位基因只发生基因分离,至少两对等位基因才发生至少两对等位基因才发生基因重组。基因重组。【典例示范【典例示范】(2020(2020济宁高一检测济宁高一检测)下列关于基因重组的说法不正确的是下列关于基因重组的说法不正确的是 ()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,控制不同性状的基
42、因的重新组合属于基因重控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组组B.B.减数分裂四分体时期减数分裂四分体时期,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,可可能导致基因重组能导致基因重组C.C.一个基因型为一个基因型为AaAa的植物体自交产生基因型为的植物体自交产生基因型为aaaa的子代的子代,是通过基因重组实现是通过基因重组实现的的D.D.一般情况下一般情况下,花药内可发生基因重组花药内可发生基因重组,而根尖则不能而根尖则不能【解题思维【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点解答本题需突破以下两个关键点:【解析【解析】选选C C。生物体进行有性生
43、殖的过程中。生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组属于基因重组,故故A A正确正确;减数分裂四分体时期由于同源染色体的非姐妹染色单减数分裂四分体时期由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换体之间的局部交换,可能导致基因重组可能导致基因重组,故故B B正确正确;一个基因型为一个基因型为AaAa的植物体自交的植物体自交产生基因型为产生基因型为aaaa的子代的子代,出现性状分离出现性状分离,实质是等位基因分离实质是等位基因分离,故故C C错误错误;一般情一般情况下况下,花药经过减数分裂形成配子即花粉花药经过减数分裂形成配子即花粉,可发生基
44、因重组可发生基因重组,而根尖进行有丝分而根尖进行有丝分裂则不能发生基因重组裂则不能发生基因重组,故故D D正确。正确。【审答误区【审答误区】AaAa自交后代有隐性性状的个体出现是等位基因分离、精卵的随机自交后代有隐性性状的个体出现是等位基因分离、精卵的随机结合导致的结合导致的,不能把精卵的随机结合误认为是基因重组。不能把精卵的随机结合误认为是基因重组。【类题精练【类题精练】1.1.下列有关基因重组的叙述中下列有关基因重组的叙述中,正确的是正确的是()A.A.基因重组产生原来没有的新基因基因重组产生原来没有的新基因,从而改变基因中的遗传信息从而改变基因中的遗传信息B.B.基因基因A A因部分碱基
45、对替换、增添或缺失而形成它的等位基因因部分碱基对替换、增添或缺失而形成它的等位基因a,a,这属于基因重这属于基因重组组C.C.基因型为基因型为AaAa的个体自交的个体自交,因基因重组而导致子代出现不同性状因基因重组而导致子代出现不同性状D.D.基因型为基因型为YyRrYyRr的个体自交后代出现不同于亲本的重组类型是由于发生了基因的个体自交后代出现不同于亲本的重组类型是由于发生了基因重组重组【解析【解析】选选D D。基因重组不能产生新基因。基因重组不能产生新基因,但可以产生新的基因型但可以产生新的基因型,基因突变改基因突变改变基因中的遗传信息变基因中的遗传信息,进而产生原来没有的新基因进而产生原
46、来没有的新基因,A,A错误错误;基因基因A A因部分碱基对因部分碱基对替换、增添或缺失而形成它的等位基因替换、增添或缺失而形成它的等位基因a,a,这属于基因突变这属于基因突变,B,B错误错误;一对等位基一对等位基因因AaAa遗传遗传,只会发生基因的分离只会发生基因的分离,不会发生基因重组不会发生基因重组,基因重组发生在两对及两基因重组发生在两对及两对以上基因的遗传对以上基因的遗传,C,C错误错误;基因型为基因型为YyRrYyRr的个体自交后代出现不同于亲本的重的个体自交后代出现不同于亲本的重组类型是由于发生了基因重组组类型是由于发生了基因重组,D,D正确。正确。2.2.基因重组使产生的配子种类
47、多样化基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样性的子代。如图进而产生基因组合多样性的子代。如图表示基因重组的两种类型表示基因重组的两种类型,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.A.甲类型的基因重组是孟德尔自由组合定律的基础甲类型的基因重组是孟德尔自由组合定律的基础B.B.两种类型的基因重组都发生于同源染色体之间两种类型的基因重组都发生于同源染色体之间C.C.基因重组可产生新的基因型基因重组可产生新的基因型,是生物变异的重要来源是生物变异的重要来源D.D.纯合子自交会因基因重组导致子代发生性状分离纯合子自交会因基因重组导致子代发生性状分离【解析【解析】选选C C。图甲表示交叉互换
48、。图甲表示交叉互换,图乙表示基因的自由组合图乙表示基因的自由组合,所以只有乙类型所以只有乙类型的基因重组是孟德尔自由组合定律的基础的基因重组是孟德尔自由组合定律的基础,A,A错误错误;乙种类型的基因重组发生在乙种类型的基因重组发生在非同源染色体的非等位基因之间非同源染色体的非等位基因之间,B,B错误错误;基因重组可产生新的基基因重组可产生新的基因型因型,是生物变异的重要来源是生物变异的重要来源,C,C正确正确;纯合子只能产生一种配子纯合子只能产生一种配子,纯合子自交不纯合子自交不会出现基因重组现象会出现基因重组现象,自交后代也不会出现性状分离自交后代也不会出现性状分离,D,D错误。错误。【补偿
49、训练【补偿训练】如图是基因型为如图是基因型为AaAa的个体不同分裂时期的图像的个体不同分裂时期的图像,请根据图像判定每个细胞请根据图像判定每个细胞发生的变异类型发生的变异类型()A.A.基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变B.B.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变基因突变基因重组基因重组C.C.基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变或基因重组基因突变或基因重组D.D.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组基因重组【解析【解析】选选C C。图中。图中分别属于有丝分裂的中期和后期分别属于有丝分裂的中期和后期;A;A与与a a所在的所
50、在的DNADNA分子分子都是经过复制而得到的都是经过复制而得到的,由于交叉互换只发生在减数分裂过程中由于交叉互换只发生在减数分裂过程中,所以图中所以图中的变异只能属于基因突变的变异只能属于基因突变;属于减数第二次分裂的后期属于减数第二次分裂的后期,由于减数分裂过程中由于减数分裂过程中可能发生交叉互换可能发生交叉互换,所以不能确定所以不能确定A A与与a a的不同是基因突变还是基因重组的结果。的不同是基因突变还是基因重组的结果。1.1.【生产情境【生产情境】在金秋时节在金秋时节,收玉米时收玉米时,农民会遇到这样的情况农民会遇到这样的情况:品种品种A A籽粒多籽粒多,但不抗黑粉病但不抗黑粉病;品种
