《高中生物第五章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)案新人教版必修2.pdf》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物第五章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)案新人教版必修2.pdf（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)第 1 節(jié)基因突變和基因重組 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 1.結(jié)合鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因，說(shuō)出基因突變的概念和方式。2.結(jié)合具體實(shí)例，簡(jiǎn)述基因突變的原因、特點(diǎn)及意義。3.結(jié)合減數(shù)分裂的過(guò)程，簡(jiǎn)述基因重組的概念、方式及意義。重難點(diǎn)擊 基因突變和基因重組的比較。圖中的情景用英語(yǔ)表達(dá)為：THE CAT SAT ON THE MAT(貓坐在草席上)，幾位同學(xué)抄寫(xiě)時(shí)出現(xiàn)了不同的錯(cuò)誤，如下：(1)THE KAT SAT ON THE MAT(2)THE HAT SAT ON THE MAT(3)THE CAT ON THE MAT 將其翻譯成中文，和原句相比意思是

2、否改變了？據(jù)此可知，個(gè)別字母的替換或者缺少，句子的意思都可能改變。如果是DNA分子中的遺傳信息脫氧核苷酸的排列順序也發(fā)生了類(lèi)似的變化，生物體的性狀會(huì)發(fā)生怎樣的改變呢？這些變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響？一、基因突變的實(shí)例1鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)致病機(jī)理小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)直接原因：谷氨酸 替換為纈氨酸。根本原因：基因中堿基對(duì)=TA替換為=AT。(2)結(jié)論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因的一個(gè)堿基對(duì)改變而產(chǎn)生的一種遺傳病。2基因突變的概念：DNA 分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。3基因突變對(duì)后代的影響(1)若發(fā)生在配子中，一般可以傳遞給后

3、代。(2)若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性繁殖進(jìn)行傳遞。1結(jié)合下列實(shí)例分析生物變異的類(lèi)型：(1)在北京培育的優(yōu)質(zhì)北京甘藍(lán)品種，葉球最大的有3.5 kg，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7 kg 左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5 kg。上述甘藍(lán)品種的引種過(guò)程中，有沒(méi)有變異現(xiàn)象的發(fā)生？如果有，這種變異性狀能穩(wěn)定地遺傳給子代嗎？為什么？答案有變異。但是這種變異性狀不能穩(wěn)定地遺傳給子代，因?yàn)檫z傳物質(zhì)沒(méi)有變化。(2)某種一直開(kāi)紅花的植物，某代出現(xiàn)了一株開(kāi)紫花的植株，而且這株紫花植物的后代仍然開(kāi)紫花，可能的原因是什么？答案遺傳物

4、質(zhì)改變了。(3)據(jù)此，生物變異的類(lèi)型有哪些？答案不可遺傳的變異：由外界環(huán)境的影響引起，遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化；可遺傳的變異：由遺傳物質(zhì)改變引起的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異。小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)2下圖是基因突變的幾種類(lèi)型，請(qǐng)分析回答下面問(wèn)題：(1)上述 DNA分子的改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？答案脫氧核苷酸(堿基)的種類(lèi)、數(shù)量、排列順序的改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察到。(2)研究表明，上述 DNA分子的改變一般發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，結(jié)合 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過(guò)程，DNA 分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變的原因是什么？答案DN

5、A分子復(fù)制時(shí)，DNA雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對(duì)的數(shù)量或排列順序改變，從而導(dǎo)致基因突變。(3)上述三種方式中堿基對(duì)分別發(fā)生了怎樣的變化？哪種變化對(duì)生物性狀的影響程度相對(duì)要小一些？為什么？答案分別發(fā)生了堿基對(duì)的增添、替換和缺失，其中發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，影響范圍較小，一般只改變一個(gè)氨基酸或不改變氨基酸；發(fā)生堿基對(duì)的增添和缺失時(shí)，影響范圍較大，影響插入(或缺失)位置后的序列對(duì)應(yīng)的氨基酸。知識(shí)整合生物的變異分為：由外界環(huán)境的影響引起的，遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化的不可遺傳的變異；由遺傳物質(zhì)改變引起的可遺傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異?；蛲蛔?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察到，在三種方式中

6、，發(fā)生替換時(shí)影響范圍較小。1如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生突變，導(dǎo)致1 169 位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A處插入堿基對(duì)GC B處堿基對(duì)A T替換為 GC C處缺失堿基對(duì)AT D處堿基對(duì)G C替換為 AT 答案B 解析根據(jù)圖中1 168 位的甘氨酸的密碼子GGG，可知 WNK4 基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA 的。1 169 位的賴(lài)氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴(lài)氨酸小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)的谷氨酸的密碼子最可能是GAG。推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對(duì)A

7、 T 被替換為GC。2如果一個(gè)基因的中部缺失了1 個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是()A沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化答案A 解析基因的中部若編碼區(qū)缺少1 個(gè)核苷酸對(duì)，該基因仍然能表達(dá)，但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸減少或者增加多個(gè)氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。題后歸納基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小一般只改變1 個(gè)氨基酸增添大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列缺失大

8、不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列二、基因突變的原因、特點(diǎn)1原因外因物理因素：如紫外線、X射線等化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類(lèi)似物等生物因素：某些病毒等內(nèi)因DNA 分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤DNA 的堿基組成發(fā)生改變等2特點(diǎn)普遍性：在生物界中普遍存在隨機(jī)性：可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位不定向性：可產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因低頻性：突變頻率很低多害少利性：多數(shù)基因突變破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，對(duì)生物有害3意義新基因產(chǎn)生的途徑生物變異的根本來(lái)源生物進(jìn)化的原始材料小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)基因 C可以突變成為c1(或 c2或 c3)。C、c1、c2、c3之間也可

9、以相互突變(如圖)，據(jù)此分析：1C、c1、c2、c3在染色體上的位置是否相同？它們能相互看做等位基因嗎？答案基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，基因在染色體上的位置并沒(méi)有改變，所以它們的位置相同，相互之間互為等位基因。2基因突變會(huì)不會(huì)改變基因的數(shù)目？答案不會(huì)。只是改變了基因的種類(lèi)，數(shù)目不變。3圖示體現(xiàn)了基因突變的哪些特點(diǎn)？答案體現(xiàn)了基因突變的不定向性和隨機(jī)性。4如果基因C突變?yōu)?c1時(shí)，性狀并沒(méi)有改變，推測(cè)可能的原因有哪些？答案(1)一種氨基酸可以由多種密碼子決定(密碼的簡(jiǎn)并性)，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時(shí)，這種突變不會(huì)引起生物性狀的改變。(2)突變成的隱性基因在雜合子中

10、不會(huì)引起性狀的改變。(3)不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不會(huì)引起性狀的改變。知識(shí)整合基因突變能改變基因的種類(lèi)，不改變基因在染色體上的位置和數(shù)目；基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變，原因有：密碼子的簡(jiǎn)并性、隱性突變或者突變發(fā)生在非編碼序列。3基因突變一定會(huì)導(dǎo)致()A性狀改變B遺傳信息的改變C遺傳規(guī)律的改變D堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的改變答案B 解析基因中堿基對(duì)的替換、增添和缺失一定會(huì)改變基因的堿基排列順序，從而改變遺傳信息。但由于同義密碼子的存在，可能不改變?cè)撁艽a子決定的氨基酸。同時(shí)蛋白質(zhì)中次要位置的個(gè)別氨基酸的改變，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能并無(wú)大的影響，因此性狀不一定發(fā)生改變。4某種群中發(fā)現(xiàn)一突變

11、性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類(lèi)型，該突變?yōu)?)A顯性突變(dD)B隱性突變(Dd)C顯性突變和隱性突變D人工誘變小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)答案A 解析由于突變性狀的個(gè)體不是純合子，而且表現(xiàn)突變性狀，說(shuō)明突變性狀相對(duì)于原有性狀為顯性性狀。易混辨析顯性突變和隱性突變(1)顯性突變(aA)：一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，但常不能穩(wěn)定遺傳。(2)隱性突變(Aa)：一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳。三、基因重組1概念基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2類(lèi)型類(lèi)型發(fā)生時(shí)期實(shí)質(zhì)圖示自由組合型減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合交叉

12、互換型減數(shù)第一次分裂前期同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換3.意義基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。下圖是基因型為AaBb的高等動(dòng)物體內(nèi)某個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可能發(fā)生的變化，請(qǐng)據(jù)圖分析：1 如果沒(méi)有發(fā)生交叉互換，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？答案有 2 種。AB和 ab。2發(fā)生交叉互換后，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？答案4 種。AB、Ab、aB和 ab。小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)3該動(dòng)物的精巢內(nèi)存在下面的分裂圖：(1)圖 1 細(xì)胞處于什么時(shí)期

13、？圖中形成B、b 現(xiàn)象的原因是什么？答案有絲分裂后期；基因突變。(2)圖 2 細(xì)胞的名稱(chēng)是什么？圖中形成B、b 現(xiàn)象的原因可能是什么？答案次級(jí)精母細(xì)胞；基因突變或者基因重組(交叉互換)。知識(shí)整合有絲分裂后期，分開(kāi)的子染色體上基因不同，是基因突變的結(jié)果；減數(shù)第二次分裂后期，分開(kāi)的子染色體上基因不同，可能是基因突變，也可能是交叉互換造成的。5 子代不同于親代的性狀，主要來(lái)自基因重組，下列圖解中哪些過(guò)程可以發(fā)生基因重組()A BC D答案C 解析基因重組指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。過(guò)程中的A、a和 B、b 之間發(fā)生基因重組。過(guò)程發(fā)生等位基因的分離；過(guò)程屬于配子間的隨

14、機(jī)組合。6如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷()A此細(xì)胞含有4 個(gè) DNA分子B此動(dòng)物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDd C此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)D此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組答案D 解析圖示細(xì)胞有8 個(gè) DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因?yàn)镈和 d，其對(duì)應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成 d，還是 d 突變成 D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。1關(guān)于基因突變的敘述正

15、確的是()A物理、化學(xué)、生物因素引起基因突變的機(jī)制是有區(qū)別的B基因突變不一定會(huì)引起遺傳信息的改變C基因堿基對(duì)的缺失、增添、替換中對(duì)性狀影響最小的一定是替換D基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關(guān)系，為進(jìn)化提供最初原始材料答案A 解析易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類(lèi)：物理因素、化學(xué)因素和生物因素。例如，紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸、堿基類(lèi)似物等能改變核酸的堿基；某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA等，故三種因素引起基因突變的機(jī)制有區(qū)別。2納米技術(shù)將激光束的寬度聚焦到納米范圍內(nèi)，可對(duì) DNA 分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人類(lèi)無(wú)奈的癌癥、遺傳病徹

16、底根治。對(duì) DNA 的修復(fù)屬于()A基因互換B基因重組C基因突變D染色體變異答案C 解析對(duì) DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)改變了基因結(jié)構(gòu)，屬于基因突變。3多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄性果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是()A基因突變、基因突變B基因突變、基因重組C基因重組、基因重組D基因重組、基因突變答案B 解析“多代均為紅眼的果蠅群體”說(shuō)明是純合子，后代出現(xiàn)白眼的則為基因突變；紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅，是基因重組產(chǎn)生的。4以下幾種生物，其可遺傳的變異既可以來(lái)自基因突變，又可以來(lái)自基因重組的是()A藍(lán)細(xì)菌B噬菌體C煙草花葉病毒D豌豆答案D 解析基因突變可以發(fā)生在所有生物中，而基因重組只發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無(wú)法進(jìn)行有性生殖，而豌豆可以進(jìn)行有性生殖，所以豌豆既可以發(fā)生基因突變，也可以發(fā)生基因重組。5 血紅蛋白異常會(huì)產(chǎn)生貧血癥狀，結(jié)合減數(shù)分裂過(guò)程的曲線圖和細(xì)胞分裂圖，回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是