《第三节 基因与性状》导学案.doc

第三节 基因与性状导学案知识基因与性状的关系.基因与性状()基因通过控制蛋白质的分子结构来控制性状，如镰刀型细胞贫血症。()基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而影响生物性状，如白化病。基因重组及其意义有性生殖过程中，相同亲本的后代常出现多种变异个体，主要原因是在减数分裂形成配子时：()四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交叉互换，导致基因的重新组合。()减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因之间进行自由组合。()意义：基因重组使后代产生了许多新的基因型，从而使后代出现多种新的性状组合。思考交流基因重组一定会产生具有新性状的后代吗？【提示】不一定。例如，在完全显性的条件下，基因型为和的两亲本杂交的后代，其表现型均与亲本的表现型相同。环境与性状生物的性状不仅受基因的控制，也会受到环境的影响。性状是基因和环境共同作用的结果。知识基因突变.概念分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。实例：镰刀型细胞贫血症。()症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为镰刀状，红细胞易发生破裂，使人患溶血性贫血。()病因该症状出现的直接原因是红细胞血红蛋白分子上一个氨基酸被替换，而根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对的改变。图解特征具有普遍性、低频性、可逆性、多方向性和随机性等特征。结果基因通过突变成为它的等位基因，如基因突变后成为。种类()自然突变：没有人为因素干扰产生的基因突变。()人工诱变：在人为因素干扰下发生的基因突变，它可以提高突变率。思考交流基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？这种改变在光镜下能观察到吗？【提示】脱氧核糖核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。这种改变在光镜下不能观察到。知识可遗传变异遗传物质改变引起的，包括基因突变、基因重组和染色体变异三种方式。可遗传变异对于生物进化具有重要的意义，也是形成生物多样性的重要原因之一。正误判断基因突变在生物体发育过程中发生的越早对生物体的影响越大。()基因突变破坏了生物体与现有环境的协调关系，所以基因突变都是有害的。()【提示】基因突变多数是有害的，少数是有利的。基因突变通常发生在的过程中。()【提示】基因突变主要发生在复制过程中。在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异有：非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组。()【提示】非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组仅发生在减过程中。超级细菌是一种耐药性细菌，它最可能由普通细菌通过染色体结构变异形成。()【提示】细菌是原核生物，没有染色体，也就没有染色体结构变异和数目变异。探究基因、蛋白质与性状的关系【问题导思】基因是通过哪些途径控制生物性状的？基因和性状间是否是一一对应的关系？三者的关系中心法则与基因表达的关系()的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。()的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体整个生命过程中。基因对性状控制的两种途径基因酶或激素细胞代谢结构蛋白细胞结构性状基因对性状控制的复杂性()基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。既有一个基因决定一种性状，也有多个基因共同决定一种性状。()有些基因会影响多种性状。()基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物的性状。基因与性状的对应关系图解名师点拨基因、蛋白质和性状的关系例下列关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，不正确的是()每一种性状都只受一个基因控制蛋白质的结构改变能导致生物体的性状改变蛋白质的合成是受基因控制的基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状【审题导析】()基因对性状的控制具有复杂性。()基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成。()基因对性状控制的两种途径。【精讲精析】选项分析判断性状和基因之间并非都是简单的线性关系，多数性状受多对基因控制，项错误蛋白质是生命活动的物质承担者，其分子结构改变，会导致生物性状发生改变，项正确基因通过转录和翻译过程控制蛋白质分子的合成，项正确基因通过控制酶的合成，从而控制代谢过程进而影响生物的性状，项正确【答案】探究基因突变【问题导思】什么是基因突变？其影响因素有哪些？基因突变是否一定引起性状的改变？基因突变的概念和原因()概念由于分子中碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。()实质及原因，差错内、外因素影响碱基对的替换、增添、缺失脱氧核糖核苷酸种类、数量、排列顺序改变基因结构发生改变遗传信息改变产生等位基因(、)外因：外界的物理因素(射线、电离辐射等)、化学因素(亚硝酸、碱基类似物等)和生物因素(病毒、某些细菌等)都可以引起基因突变。内因：复制过程中，基因内部脱氧核糖核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。时期基因突变通常发生于复制的过程中，即细胞分裂的间期。基因突变与生物性状的关系基因突变包括基因中碱基对的替换、增加或缺失，可产生新的基因，并可能产生新的性状。()碱基对的替换含义：基因中一对碱基被另一对碱基取代。影响：转录时中一个密码子发生改变，可能导致翻译时，一个氨基酸改变而影响生物性状。但有些碱基的替换并不引起生物性状的改变，原因如下：由于同一种氨基酸可以对应多种密码子，因此某些基因突变不引起生物性状的改变。例如，和都是苯丙氨酸的密码子，当改变为时，不会改变密码子的功能。某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的位置和种类，但并不影响该蛋白质的功能。例如，酵母菌的细胞色素，其肽链的第十七位上是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素的功能都是相同的。隐性突变在杂合状态下不会引起性状的改变。例如，豌豆在基因型为时表现高茎，当豌豆发生基因突变，基因型变为时，仍表现高茎性状。若突变发生于真核生物基因结构的内含子内，此基因转录的信使仍未改变(但前体改变)，因而合成的蛋白质也不发生改变，此时性状不改变。()碱基对的增添或缺失将会导致中碱基数目的改变，由于密码子的阅读是连续的，可能导致中的密码子发生连锁式改变(除碱基对改变为的倍数外，改变后的碱基后面的密码子都发生改变)。进一步影响到翻译产物肽链中氨基酸的改变而影响性状。名师点拨体细胞的突变可在当代表现，生殖细胞的突变在当代不表现。体细胞突变也可经无性生殖而遗传给后代。体细胞的显性突变()一般情况下一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传；体细胞的隐性突变()一旦表现即可稳定遗传。例(福建高考)如图为人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。已知基因发生一种突变，导致位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()处插入碱基对处碱基对替换为处缺失碱基对处碱基对替换为【审题导析】()碱基对增添、缺失引起的基因突变，突变后的基因控制合成的蛋白质与突变前的基因控制合成的蛋白质相比，氨基酸差别较大。()碱基对的改变最多引起一个氨基酸的改变(形成终止密码子除外)【精讲精析】由题干分析得知，基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为，基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中 位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸，即氨基酸的类型发生了改变，而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化，因而只可能是基因中碱基对类型发生了替换，而非缺失或增添，经分析，处碱基对替换为。【答案】探究可遗传变异【问题导思】生物产生的变异是否都可遗传？可遗传变异的三种类型间有什么区别？可遗传变异与不可遗传的变异由遗传物质的改变引起的变异属可遗传变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异三种类型。仅由环境条件引起的变异，不涉及遗传物质的改变，不能遗传。可遗传变异三种类型的比较基因突变基因重组染色体变异结果产生新的基因，控制新的性状产生新的基因型，不产生新的基因不产生新的基因，引起性状的变化种类自然突变、人工诱变基因的自由组合、基因的交换染色体数目变异、染色体结构变异意义基因突变是生物变异的主要来源，也是生物进化的重要因素之一。人工诱变育种可以提高变异的频率，使后代的变异性状较快得到稳定，因而能够加速育种的进程变异的来源之一，指导育种单倍体育种、多倍体育种名师点拨基因重组发生于真核生物有性生殖的过程中。基因突变在真核生物、原核生物及病毒内均有可能发生。基因重组包括三种类型：一是减数第一次分裂后期由于非同源染色体上的非等位基因自由组合而发生基因重组；二是四分体时期由于同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生基因重组；三是重组技术。里以下关于生物变异的叙述，正确的是()基因突变都会遗传给后代染色体变异产生的后代都是不育的基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变基因重组是生物变异的根本来源【审题导析】正确解答本题须明确以下两点：()可遗传变异的三种类型。()三类可遗传变异发生的时间及结果。【精讲精析】选项分析判断若基因突变发生在体细胞而不是生殖细胞中，进行有性生殖的生物就不会遗传给后代，项错误染色体变异分为结构变异和数目变异，染色体数目成倍增加的变异一般是可育的，项错误基因碱基序列改变如果并未引起相应蛋白质中氨基酸的改变，或者是真核生物中内含子的碱基改变，并不导致性状的改变，项正确基因突变是唯一可产生新基因的变异，是生物变异