生物课堂探究第五章第节基因突变和基因重组

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究探究点一基因突变问题导引太空育种蔬菜是将普通蔬菜种子搭载于航天飞行器，经过太空失重、缺氧等特殊条件处理,内部结构发生改变，返回地面后，再经农业专家多年培育而成的。这种蔬菜具有很强的抗旱和预防病毒入侵的能力，不仅产量高,几乎不用农药，而且铁、锌等对人体有益的微量元素也大幅提高。“内部结构发生改变”的含义是什么？列举引起这种变化的主要的太空因素。提示:主要指基因突变。失重、缺氧等因素.名师精讲1．基因突变发生的过程及时间分析基因突变发生于所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异的来源。不论病毒、原核生物，还是真核生物，不论进行无性生殖，还是进行有性生殖，只要进行遗传物质复制，就有可能发生基因突变.真核生物的基因突变一般发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期DNA复制的过程中.引起基因突变的因素及其作用的大致机理：2．基因突变与基因表达的联系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措施替换小只改变1个氨基酸或不改变—增添大插入位置前的不受影响，插入后的序列会发生变化若开始增添1个碱基对,可再增添2个、5个，即（3n＋2）个或减少1个、4个，即（3n＋1）个（n≥0，且为整数）缺失大缺失位置前的不受影响，缺失后的序列会发生变化若开始缺失1个碱基对，可再减少2个、5个，即（3n＋2）个或增添1个、4个,即（3n＋1）个（n≥0，且为整数）3．基因突变与生物性状的关系(1)多数基因突变并不引起性状的改变。①由于一种氨基酸可由多种密码子决定，因此某些基因突变并不引起生物性状的变异.②某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。③隐性突变如AA→Aa，也不会引起性状的改变。（2）少数基因突变引起生物性状的改变，如人类的镰刀型细胞贫血症。特别提醒基因突变可分为显性突变和隐性突变。显性突变是指隐性基因突变成显性基因（a→A）,该突变一旦发生，突变体即可表现出新突变性状;隐性突变是指显性基因突变成隐性基因（A→a），在第一代突变体中突变性状一般不能表现，而突变性状一旦表现，即可稳定遗传。【例题1】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，正确的是（)A．无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变C．基因突变只能定向形成新的等位基因D．基因突变对生物的生存往往是有利的解析：无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，无论是个体发育的哪个时期，都可能发生基因突变;基因突变是不定向的,一个位点上的基因可以突变成多个等位基因；生物与环境的适应是长期自然选择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物体性状往往与环境是不相适应的，基因突变对生物的生存往往是有害的,但是有的基因突变对生物的生存是有利的.答案：A探究点二基因重组问题导引来自同一窝的家兔体长、体重或毛色等外观体征不会完全相同。将体色、体长等各种性状综合考虑，不同个体间的差异会更大，导致这些差异的主要原因是什么？提示：兔子进行有性生殖，在产生配子时会发生基因分离(考虑一对基因时）和基因重组。名师精讲1．概念在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。（1）通常所说的基因重组是指狭义的基因重组,包括自由组合型和交叉互换型两种类型，这两种类型都发生在有性生殖的减数分裂过程中.（2）广义的基因重组还包括人工DNA重组技术（基因工程）和自然条件下的微生物的转化（例如R型肺炎双球菌被S型肺炎双球菌的DNA转化)。(3）基因重组是进行有性生殖的生物产生变异的主要途径。2．类型发生的时期发生的范围自由组合型减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因交叉互换型减Ⅰ四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换基因重组的两种类型可通过图示法加以理解记忆：3.基因突变和基因重组的比较基因突变基因重组区别本质基因分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新性状，但未改变基因的“量”原有基因的重新组合,产生了新的基因型，使性状重新组合,但未改变基因的“质"和“量”原因一定的外界或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期意义新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料是生物变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一发生可能性可能性很小，突变频率低非常普遍,产生的变异类型多适用范围所有生物都可发生（包括病毒）,具有普遍性只适用于真核生物有性生殖，细胞核遗传联系①都能使生物产生可遗传的变异；②在长期进化过程中，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新基因，基因突变是基因重组的基础；③二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型【例题2】利用月季花的枝条扦插和利用月季花的种子播种均能产生后代，下列关于二者变异来源的叙述正确的是（）A．前者不会发生变异,后者有较大的变异性B．前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组C．前者一定不会发生基因突变，后者可能发生基因突变D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异解析：扦插属于无性生殖，其变异来源不可能是基因重组,基因重组发生在进行有性生殖的生物通过减数分裂产生配子的过程中；种子繁殖属于有性生殖,变异可以来自基因重组.扦插和种子繁殖的变异来源都有基因突变（因为都会进行细胞分裂），还受环境的影响。答案:B典型方法会区分不可遗传的变异和可遗传的变异、基因突变和基因重组是解题的关键.不可遗传的变异和可遗传的变异的区分如下:（1）引起两种变异的条件不同。不可遗传的变异仅仅由于环境因素的影响引起，遗传物质没有改变；而可遗传的变异是由于遗传物质改变。（2)两种变