31基因突变和基因重组

2016届一轮复习生物学科必修2遗传与进化第三单元生物的变异、育种和进化1怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。3.1《基因突变和基因重组》学案设计教师：曲朋教务处签字：一、教学目标1．考纲解读：①基因重组及其意义（Ⅱ）②基因突变的特征和原因（Ⅱ）2．考情分析：2010年的第6题考查了基因突变的定义3．重点：基因重组及其意义4．难点：基因突变的特征和原因二、基础过关典型运用一、基因突变1．实例：镰刀型细胞贫血症判一判能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明原因。2．概念：DNA分子中发生碱基对的_____、增添或______，而引起的_____的改变3．原因外因①因素：如紫外线、X射线及其他辐射②化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等③因素：如某些病毒内因：时发生差错，DNA碱基组成发生改变4．发生时间：______时。5．特点：(1)普遍性：在生物界中普遍存在。(2)随机性和_______：发生于个体发育的_______，且可能产生一个以上的等位基因。(3)________：自然状态下，突变频率很低。(4)____________：一般是有害的，少数有利。6．意义：基因突变是______产生的途径，是_____的根本来源，是_____的原始材料。二、基因重组1．概念：在生物体进行________过程中，控制不同性状的基因________。2．类型：(1)自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的____________也自由组合。(2)交叉互换型：减数分裂四分体时期，基因随着________________的交叉互换而发生重组。3．意义：(1)形成__________________的重要原因之一。(2)是________的来源之一，对____________也具有重要意义。想一想“一母生九子，九子各不同”，兄弟姐妹间变异的主要原因是什么？名师点拨①基因重组的范围——有性生殖生物。但不能说“一定”是有性生殖生物，因为还包括“外源基因导入”这种情况。②基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异的重要来源，两者都为进化提供原材料。三、能力提升探究点一基因突变的概念及发生机制1．完成基因突变的概念图解2016届一轮复习生物学科必修2遗传与进化第三单元生物的变异、育种和进化2怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。2．完成基因突变的分子机制图解思维拓展1．基因突变可发生在生物个体发育的任何时间，但对于细胞分裂过程来说，一般发生在细胞分裂(无丝分裂、有丝分裂、减数分裂、原核生物的二分裂)的DNA分子复制的过程中。同样，病毒DNA复制时均可突变。2．基因突变引起基因“质”的改变，产生原基因的等位基因，改变了基因的表现形式，但并未改变染色体上基因的数量和位置。基因突变是生物变异的根本来源。3．以RNA为遗传物质的生物，其RNA上核糖核苷酸序列发生变化，也称为基因突变，且RNA为单链结构，在传递过程中更易发生突变。探究示例1下图为人WNK4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WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A．①处插入碱基对G－CB．②处碱基对A－T替换为G－CC．③处缺失碱基对A－TD．④处碱基对G－C替换为A－T变式训练1下面关于基因突变的叙述中，正确的是()A．亲代的突变基因一定能传递给子代B．子代获得突变基因一定能改变性状C．突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发D．突变基因一定有基因结构上的改变探究点二基因突变的影响1．完成下列表格：分类原因示例对性状的影响改变性状间接引起______改变aa→Aa不改变性状改变前后控制的密码子对应______(相同、不同)氨基酸GCA→GCC丙氨酸丙氨酸发生______(显性、隐性)突变DD→Dd发生在非________的DNA片段或内含子上对后代的影响不影响发生在体细胞的______分裂过程中，不传递给后代影响发生在体细胞，通过______生殖方式传递给后代扦插、______等发生在原始生殖细胞______分裂过程中，通过______生殖方式传递给后代2.基因突变的多害少利基因突变可能破坏生物体与现有环境的_____关系，所以一般是有害的；但有____基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。提醒①基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状，若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。②有些基因突变既无害也无利。思维拓展1．基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变，在光学显微镜下观察不到。2016届一轮复习生物学科必修2遗传与进化第三单元生物的变异、育种和进化3怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。2.基因突变的类型显性突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。隐性突变：如A→a，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。探究示例2基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法中，正确的是()A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变C．突变只能定向形成新的等位基因D．突变对生物的生存往往是有利的变式训练2育种专家在稻田中发现了一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系探究点三基因重组全面深刻理解基因重组，完成下表填空：重组类型自然状态下的基因重组人工参与导致的基因重组同源染色体上______间的重组非同源染色体上______间的重组基因工程肺炎双球菌的转化发生时间减数第一次分裂________时期减数第一次分裂____体外目的基因与运载体重组和导入细胞内与细胞内基因重组体内、体外转化实验发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间______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，____________________，导致非同源染色体上_______间重组目的基因经______导入受体细胞，导致受体细胞中基因________细菌的DNA与______细菌的DNA重组图像示意思维拓展1．原核细胞只能进行二分裂不能进行减数分裂，原核生物不进行有性生殖，不能发生基因重组。2．自然状态下的基因重组只发生在减数第一次分裂，受精作用不导致基因重组。探究示例3下列关于基因重组的说法不正确的是()A．生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合属于基因重组B．减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换导致基因重组C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能变式训练3以下有关基因重组的叙述，错误的是()A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．非姐妹染色单体的交换可引起基因重组C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关四、巩固训练题组一基因突变1．如果细菌控制产生某种“毒蛋白”的基因发生了突变，突变造成的结果使其决定的蛋白质的部分氨基酸变化如下：基因突变前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突变后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸赖氨酸根据上述氨基酸序列确定突变基因DNA分子的改变是()A．突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤B．突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶2016届一轮复习生物学科必修2遗传与进化第三单元生物的变异、育种和进化4怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。C．突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤D．突变基因为一个碱基的增减2．某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，导致乳糖酶失活，其根本原因是()A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶C．乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失了3．如图为高等动物的细胞分裂示意图。图中可能反映的是(多选)()A．可能发生了基因突变B．发生了非姐妹染色单体间的片段互换C．该细胞为次级卵母细胞D．该细胞可能为次级精母细胞4．(原创题)如图为某种遗传病调查的一个家庭成员的情况，为了进一步确认5号个体致病基因的来源，对其父母进行了DNA分子检测，发现1、2号个体都不携带此致病基因。那么，5号致病基因的来源及其基因型(用B、b表示)最可能是()A．基因突变，BbB．基因重组，BBC．染色体变异，bbD．基因突变或基因重组，Bb或bb5．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。据图分析正确的是()A．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAUB．②过程以α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的C．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症D．人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的谷氨酸被缬氨酸取代题组二基因重组6．下列变异的原理一般认为属于基因重组的是()A．将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗B．血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病C．一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子D．高产青霉素的菌株、太空椒等的培育7．(2010·盐城统考)控制不同性状的基因之间进行重新组合，称为基因重组。下列各选项中能够体现基因重组的是()A．利用人工诱导的方法获得青霉素高产菌株B．利用基因工程手段培育能生产干扰素的大肠杆菌C．在海棠枝条上嫁接苹果的芽，海棠与苹果之间实现基因重组D．用一定浓度的生长素溶液涂抹未受粉的雌蕊柱头，以获得无子番茄8．(2011·宿迁调研)生物体内的基因重组(多选)()A．能够产生新的基因型B．在生殖过程中都能发生C．是生物变异的根本来源D．在同源染色体之间可发生