山东省聊城市第四中学高中生物《5.1 基因突变和基因重组》学案 新人教版必修2.doc

第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组【学习目标】知识点1. 基因突变的概念及特点知识点2. 基因重组的概念及意义知识点3. 基因突变和基因重组的比较【知识点1：基因突变的概念及特点】1实例：镰刀型细胞贫血症思考与讨论1：教材p81思考与讨论，答案填写在课本上。2概念：指dna分子中发生碱基对的 、 和 而引起的基因结构的改变。3突变原因 （1）外来因素： ：如紫外线、x射线及其他辐射。 ：如亚硝酸盐、碱基类似物等能改变 。 ：某些病毒的遗传物质能影响宿主的dna。（2）内部因素：dna分子复制偶尔发生错误、dna的 发生改变等原因自发产生。4能否遗传 （1）若发生在 中，将遵循遗传定律传递给后代；（2）若发生在 中，一般不遗传，但对于有些植物可通过无性繁殖传递；（3）若人体某些体细胞基因发生突变，可能会发展为 。5特点：（1）普遍性 （2） （3）不定向性 （4） （5）多害少利性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。例1.下列关于基因突变的叙述，错误的是（ ）a.基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失和改变b.基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而引起的c.基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下引发d.基因突变的频率很低，而且都是有害的【知识点2：基因重组的概念及意义】1概念：指在生物体进行 过程中，控制 的基因的重新组合。2发生时期：（1）生物体在减数第一次分裂的 时期，位于同源染色体上的 有时会发生 ，而实现了同源染色体上非等位基因的基因重组；（2）在减数第一次分裂的后期，由于 之间的自由组合，实现了 上非等位基因的基因重组。思考讨论2：教材p83思考讨论，答案填写在课本上。3意义：由于基因重组能够产生 的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应 的、生存所必需的 ，因此，基因重组是 的来源之一，对 有重要意义。【知识点3：基因突变和基因重组的比较】基因突变基因重组本 质基因分子结构的改变不同基因之间的重新组合发生时期dna复制时期 时期发生可能性发生可能性小，突变频率低非常普遍，产生的变异类型多发生原因dna分子复制的错误非等位基因之间的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间局部交叉互换是否产生新基因 是否出现新性状 意 义生物变异的根本来源生物多样性的重要因素联 系都使生物产生可遗传的变异；长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的基因，基因突变是基因重组的基础；二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型。例2.下列叙述错误的是（ ）a.基因突变是生物变异的根本来源 b.基因突变可使一个基因变成它的等位基因c.基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用d.基因重组只发生在有性生殖过程中【巩固练习】1某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次开出一朵白花，且该白花的自交子代大多数开白花，其原因是（ ）a.基因突变 b.基因重组 c.基因分离 d.环境条件改变2下列关于基因突变的叙述中，正确的是( )基因突变包括自然突变和诱发突变 在dna复制中，碱基排列顺序发生差错，从而改变了遗传信息，产生基因突变 基因突变一般对生物是有害的，但是也有的基因突变是有利的 基因自由组合使生物产生新基因a b c d3基因重组指的是（）a同源染色体上等位基因的重新组合 b各条染色体上全部基因的重新组合c非同源染色体上基因的重新排列 d非同源染色体上非等位基因的重组4人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是（）arna的碱基序列改变 b血红蛋白分子中的一个谷氨酸变成缬氨酸cdna的碱基种类改变 d红细胞由圆盘型变成镰刀型精原细胞初级精母细胞精细胞精子次级精母细胞5下面的图解表示动物的精子的形成过程，基因突变可能发生在（）a b c d6在一个dna分子中如果插入了一个碱基对，则（）a不能转录 b在转录时造成插入点以前的遗传密码改变c不能翻译 d在转录时造成插入点以后的遗传密码改变7当小鼠的卵原细胞正在进行dna复制时，细胞中不可能进行 （）a基因突变 b解旋和子链合成 c基因重组 d某些蛋白质合成8一对夫妇所生育的子女中，性状上差异很多，这种差异主要来自 ( )a基因重组 b基因突变 c环境影响 d疾病影响9某个婴儿不能消化乳糖，经检查发现，他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是（）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乳糖酶基因个别碱基发生改变 d乳糖酶基因有一个碱基缺失了10基因重组可以发生在（ ）细胞有丝分裂后期 四分体时期 减数第一次分裂后期 受精作用过程中 细胞分裂间期 a b c d11下列属于可遗传的变异的是：（ ） a由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的性状 b紫外线照射使人患皮肤癌 c在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴d人由于晒太阳而使皮肤变黑12同无性生殖比较，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是： a基因突变频率高 b产生新的基因组合机会多c产生许多新的基因 d更易受环境影响而发生变异13下列关于基因重组的说法，不正确的是：（ ） a基因重组是生物变异的根本来源 b基因重组能够产生多种基因型 c基因重组发生在有性生殖的过程中 d非同源染色体上的非等位基因可以发生重组选择题答案填写在横线上：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因： 图中表示：_，_，_。 在dna复制过程中，由于出现“差错”，导致dna_发生局部改变，改变了遗传信息，致使血红蛋白的结构改变，从而影响性状。 镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病。若正常基因为h，那么致病基因就是_。 镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点是_。12下图所示某一红色链孢霉合成精氨酸的过程：（1）在一次实验中，经测试只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸，产生此现象的可能原因是 ，致使 。（2）如果酶和酶活性正常，酶失去活性，则能否合成鸟氨酸和精氨酸？ ，原因是 。高一生物学案18参考答案例1d 例2c 1-5 abdca 6-10 dcacc 11-13 cba11（1）基因突变 cat gau （2）内部结构（或碱基序列） （3）h （4）突变率低 12（1）基因发生突变 酶缺乏或失去活性，无法合成精氨酸 （2）能合成鸟氨酸不能合成精氨酸 酶失去活性，影响瓜氨酸的合成，使精氨酸合成缺乏原料课后题参考答案（一）问题探讨 提示：dna分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，dna编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。（二）思考与讨论一1.图中谷氨酸发生了改变，变成了缬氨酸。2.提示：可查看教材表4-1，20种氨基酸的密码子表。3.能够遗传。突变后的dna分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。（三）思考与讨论二1.223种精子；223种卵细胞。2.需要有246+1个个体；不可能。3.提示：可以从染色体上基因的多样性、减数分裂过程中配子形成的过程以及基因重组等角度思考。生物体的性状是由基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。人的基因约有3万多个，因此，形成生殖细胞的类型也非常多，由生殖细胞通过受精作用形成的受精卵的类型也就非常多。所以，人群中个体性状是多种多样的。（四）旁栏思考题 因为紫外线和x射线易诱发基因突变，使人患癌症。（五）批判性思维这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，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。（六）练习 基础题 1.（1）；（2）；（3）。2.c。3.b。4.a。拓展题 1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行dna分子的复