人教版教学素材基因突变和基因重组复习学案

1、基因突变和基因重组及它们在育种上的应用复习学案0922班 李立峰一、关于变异： 1.变异的概念：生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。 2.变异的类型：（教材95页） 不可遗传的变异：仅仅是由于 的影响，没有引起 的改变的变异。 可遗传的变异：由于 内 的改变而引起的变异。可遗传变异的来源有 、 、 三种。可遗传变异不可遗传变异遗传物质是否变化遗传物质发生改变遗传物质不发生改变遗传情况变异能在后代中再次出现变异性状仅限于当代表现应用价值 是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可利用优良环境条件来影响性状的表现获取高产优质产品【

2、难点易错点】：1.环境条件的改变引起的变异一定是不可遗传变异吗？2.体细胞的基因突变到底属于可遗传变异还是不可遗传变异？3.如何设计一个实验方案判断某种变异属于可遗传变异还是不可遗传变异？ 若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。 与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。 设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。 例：玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎之分。据此完成下列题目： （1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制 来实现的。 （

3、2）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。 实验步骤： a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。 b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。 c.雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。 实验预期及相关结论： a. 。 b. 。 问题： a.预期最可能的结果： 。b.对上述预期结果的解释： 。二、基因突变： 1.概念：DNA分子中发生 的 ，而引起的 的改变。例如：镰刀型细胞贫血症。 2.结果：基因突变产生了新基因，

4、使一个基因变成它的 。 3.时期：基因突变发生在DNA 的过程中，和该过程发生的时间相同。4.类型：按诱发因素，可分为自然突变和人工诱变；按突变方向，可分为显性突变和隐性突变。按突变部位，可分为体细胞突变和生殖细胞突变。5.原因：内因DNA复制过程中，碱基对的增添、缺失和改变。外因某些环境因素的诱发。能诱发基因突变的因素主要有：物理因素，如： 等；化学因素，如： 等； ，如：某些病毒。6.特点： 性、 性、 性、 性、 性。7.意义：基因突变是 产生的途径，是生物变异的 ，为生物进化提供了 。8.应有：基因突变是 育种的原理。【难点易错点】：1.对基因突变概念的理解要把握好三个关键词：突变的基

5、本单位碱基对；突变的三种具体情况碱基对的替换、增添和缺失；“基因结构的改变”指的是，基因中碱基对的种类、数目和排列顺序发生改变。2.基因突变三种情况的比较：碱基对的变化对氨基酸序列的影响影响大小比较替换（1个）增添（1个）缺失（1个）提醒 增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端氨基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；在中间某个位置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。3. 基因突变一定会改变生物的性状吗？为什么？4.注意理解基因突变各个特点的具体含义！【随堂小练习】： 1.基因突变发生在下列哪一过程中ADNADNA

6、 BDNARNA CRNA蛋白质 D蛋白质性状 2.（10新课标）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 A花色基因的碱基组成 B花色基因的序列 C细胞的含量 D细胞的含量 3.在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1个核苷酸对，不可能的后果是 A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化三、基因重组： 1.概念：指生物体进行 生殖过程中，控制不同性状的基因的 。狭义

7、广义自由组合型：发生在 时期。 交叉互换型：发生在 时期。受精作用基因工程自然情况下的微生物的重组 2.类型：3.意义：基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物 的重要原因之一。 4.应用：基因重组是 育种的原理。基因突变基因重组实质时间可能性适用范围结果意义对变异对进化对多样性举例【随堂小练习】： 1.（09北京卷）真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代A.增加发生基因突变的概率 B.继承双亲全部的遗传性状C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合2.基因重组发生在有性生殖过程中，下列有关基因重组的说法正确的是A.有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B

8、.基因突变、基因重组都能够改变基因的结构C.基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次级精（卵）母细胞过程中D.在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组 3.右图为高等动物的细胞分裂示意图，下列有关叙述正确的是 A.两图都一定发生了基因突变 B.两图都一定发生了交叉互换 C.B图细胞可能为次级卵母细胞D.A图细胞中共有四个染色体组四、杂交育种： 1.概念：杂交育种是将_或_品种的_，通过_集中在一起，再经过_和_，获得_的方法。 2.原理：杂交育种的原理是 。 3.具体实例及育种过程： 在农业生产中，杂交育种是_ _的常规方法。育种过程：杂交自交选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离

9、为止。 其中，杂交的目的是： ，原理是： ； 连续自交的目的是： ，原理是： 。具体实例：高产、矮杆小麦品种；杂交水稻等。杂交育种的方法也用于_的育种。例：中国荷斯坦牛的培育。4. 优缺点：优点：方法简单；能将不同品种的优良性状集中到同一个个体上来； 缺点：育种年限比较长；只适用于同种生物。五、诱变育种：1.概念：诱变育种是指利用_ _ _来处理生物，使生物发生_的方法。 2.原理：诱变育种的原理是 。 3.育种过程：物理或化学方法处理选出符合要求的表现型，继续培育。 4.具体实例： ；高产青霉素菌株的选育；太空育种等。 5.优缺点：优点：提高变异频率，加快育种进程；能大幅度改良生物的某些性状

10、； 缺点：需要大量处理供试材料，有很大的盲目性。【随堂小练习】： 1.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A B C D 2.在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？ A.F1 基因出现重组 B.F1 性状开始分离 C.F2 性状开始分离 D.P 基因开始分离 3.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法

11、是 A.人工诱变育种 B.细胞工程育种 C.单倍体育种 D.杂交育种4.（2008江苏）下列关于育种的叙述中，正确的是A.用物理因素诱变处理可提高突变率 B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C.三倍体植物不能由受精卵发育而来 D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状 5.基因突变是生物变异的根本来源，其原因主要是 A突变产生许多等位基因 B突变可以获得具有新功能的非等位基因 C突变破坏了原有的遗传物质的均衡性 D只有突变才能引起生物的可遗传变异例题解析基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。因为

12、色素不是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通过酶间接控制。如果高茎变异是环境引起的变异，遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代便会有高茎存在。答案（1）有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状（2）a.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传b.子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传a.子代玉米植株全是矮茎b.适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可）3.基因突变对性状的影响（1）基因突变改变生物性状突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型

13、细胞贫血症。（2）基因突变不改变生物性状体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。基因突变基因重组变异实质基因结构发生改变，产生新的基因控制不同性状的基因重新组合时间主要在细胞分裂间期减数第一次分裂四分体时期和后期可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中，产生变异多适用范围所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍

14、性只适用于真核生物有性生殖结果产生新的基因产生新的基因型意义是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原始材料是形成生物多样性的重要原因之一，加快了进化的速度举例镰刀型细胞贫血症一母生九子，连母十个样碱基对影响范围对氨基酸的影响减少对蛋白质结构影响的变化替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大插入位置前不影响，影响插入后的序列若开始增添1个碱基对，可再增添2个、5个即3n+2或减少1个、4个即3n+1(n0，且为整数)缺失大缺失位置前不影响，影响缺失后的序列若开始缺失1个碱基对，可再减少2个、5个即3n+2或增添1个、4个即3n+1(n0，且为整数)2.在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1个核苷酸对，不可能的后果是（ )A.没有蛋白质产物B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基