高三生物高效课堂资料必修2第5章第1节基因突变与基因重组.docx

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高三生物高效课堂资料必修2第5章第1节基因突变与基因重组

高三生物高效课堂资料

昌乐一中“翻转课堂”2015级

高三生物一轮复习学案

班级_______小组________姓名_________使用时间：

2017年月日编号：

06

课题

基因突变与基因重组

编制人

唐鑫郭美霞

审核人

冯晓静

目标导学

1.结合课本实例分析记住镰刀型细胞贫血症的发病原因及结果，并能从中总结出基因突变的概念、发生时间、原因、结果等。

2.通过复习课本内容，记住基因重组的类型及发生时间、结果、意义。

3.能从本质上区别染色体结构变异和数目变异。

学案内容

一、教材基础：

精读课本P80—84（全部内容，包括图示、“边框”、“课后练习”），掌握以下问题。

（一）基因突变

1.说出生物变异哪两种类型、这两种类型的区分的依据、可遗传变异包括哪三种类型并举例说明？

2.基因突变的实例

【例1】下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，请据图回答：

（1）图中①一般发生在什么过程中？

在该过程中由于一个碱基出现了差错，从而改变了什么？

（2）图中所示的变异类型是否遗传给后代？

（3）镰刀型细胞贫血症的直接病因、根本病因分别是什么？

（4）镰刀型细胞贫血症十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是什么？

3.写出基因突变的五个特点并举例说明

第1页

4.写出基因突变的意义

5.思考基因突变并不引起生物形状改变的原因（至少四点）

（二）基因重组

1.列举基因重组的两种类型，并说明各发生于什么时期？

3.基因重组有什么重要意义？

4.完成P83《思考讨论》的三个题目

二、采.考点+练.思路读《一练通》掌握以下问题。

1.基因突变要点归纳P120基因重组类型及发生机制P120

2.基因突变的特点分析P120【例1】

3.先突变与隐性突变的判断【例2】技巧归纳

4.基因重组的类型与分析【例3】技巧归纳

三、随堂练习

选择题

1.下列关于基因突变的描述，正确的一组是（　　）

①所有突变都是显性的，有害的　②突变能够人为地促进产生③表现出亲代所没有的表现型叫做突变　④基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同特点就是三者都能产生新的基因

⑤基因突变的频率很低　⑥基因突变是基因内部的化学变化

⑦基因突变有显性突变和隐性突变之分　⑧DNA分子结构改变能引起基因突变　⑨基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化

A.③⑤⑦⑧⑨　　　　　　B.④⑤⑥⑦⑧⑨

C.②③⑤⑥⑦⑨D.②⑤⑥⑦⑨

2.下列有关基因重组的叙述中，正确的是（）

A.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离

第2页

B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组

C.非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组

D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组

3.下列关于基因突变的描述，正确的一组是（　　）

①所有突变都是显性的，有害的　②突变能够人为地促进产生③表现出亲代所没有的表现型叫做突变　④基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同特点就是三者都能产生新的基因

⑤基因突变的频率很低　⑥基因突变是基因内部的化学变化

⑦基因突变有显性突变和隐性突变之分　⑧DNA分子结构改变能引起基因突变　⑨基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化

A.③⑤⑦⑧⑨　　　　　　B.④⑤⑥⑦⑧⑨

C.②③⑤⑥⑦⑨D.②⑤⑥⑦⑨

4.如图为有性生殖过程的图解。

基因突变和基因重组均可发生在（）

A.①③B.②⑥C.④⑤D.③⑥

5.下列生物的性状中，都是通过基因突变而形成的是（

A.无籽番茄和无籽茄子B类白化病和无籽草莓

C安康羊和人类镰刀型贫血症D.无芒小麦和无籽西瓜

6.基因突变发生在什么过程中（）

A。

DNA－DNAB.DNA－RNA

C.RNA－蛋白质D.RNA－DNA

7.某基因的一个片段中的 DNA链在复制时一个碱基由G→C，该基因复制三次后发生突变的基因占该基因总数的（    ）   

A.100％    B.50％   C.25％      D.12.5％ 

8.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（）

①我国科学家袁隆平利用杂交技术培养出超级水稻②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A.①④B.①②C.①③D.②④

第3页

9.5－溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的结构类似物，在含有Bu的培养基上培养的大肠杆菌中碱基数目不变，但（A＋T）/（G＋C）的碱基比例略小于原大肠杆菌，这说明Bu诱发突变的机理

是（　　）

A．阻止基因的正常配对

B．断裂DNA链中糖和磷酸基之间的化学键

C．诱发DNA链发生碱基种类置换

D．诱发DNA链发生碱基序列的改变

9.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。

在插入位点的附近，再发生下列哪种情况，有可能对编码的蛋白质结构影响最小（　　）

A．置换单个碱基对B．增加4个碱基对

C．缺失3个碱基对D．缺失4个碱基对

作业

白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含尿黑酸，遇空气氧化变黑。

下图表示人体内与之相关的一系列生化过程。

请根据以上材料回答：

（1）该图中的酶A能催化苯丙氨酸转变成酪氨酸，而不能催化β－羟苯丙氨酸转变为尿黑酸，原因是什么？

（2）酶B是在皮肤细胞内合成的，与它的合成、运输及加工关系最密切的细胞器有哪些？

（3）引起白化病产生的根本原因是什么？

由此可知，基因是如何控制生物性状的？

（4）由上图可见：

若控制酶A合成的基因发生了变异，会引起多个性状改变；黑尿症与图中几个基因都有代谢联系。

这说明了什么？

第4页

基因突变和基因重组教案

　1.基因重组及其意义（Ⅱ）　2.基因突变的特征和原因（Ⅱ）

　基因突变

1．概念：

由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。

2．实例：

镰刀型细胞贫血症

（1）直接原因：

组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换。

（2）根本原因：

控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对改变。

3．时间：

主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

4．诱发因素连一连]

5．结果

6．突变特点

（1）普遍性：

一切生物都可以发生。

（2）随机性：

生物个体发育的任何时期和部位。

（3）低频性：

自然状态下，突变频率很低。

7．意义

（1）新基因产生的途径。

（2）生物变异的根本来源。

（3）生物进化的原始材料。

重难点突破：

突破1基因突变的机理、类型及特点

突破2　基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性状的影响大小

类型

影响范围

对氨基酸序列的影响

替换

小

可改变1个氨基酸或不改变，也可使翻译提前终止

增添

大

插入位置前不影响，影响插入位置后的序列

缺失

大

缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列

增添或缺

失3个碱基

小

增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列

突破3　基因突变未引起生物性状改变的原因

（1）从密码子与氨基酸的对应关系分析：

密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。

（2）从基因型与表现型的关系分析：

由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。

突破4　由基因突变联系到的知识

（1）细胞分裂：

在细胞分裂间期，DNA复制时，DNA分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。

（2）细胞癌变：

癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。

（3）生物育种：

诱变育种就是利用基因突变的原理进行的。

（4）生物进化：

基因突变为生物进化提供原始材料。

补充：

（1）基因突变不只是发生在间期

基因突变主要发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。

（2）诱变因素不能决定基因突变的方向

诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突变的方向，基因突变具有不定向性的特点。

（3）基因突变不会改变DNA上基因的数目和位置

基因突变发生在基因内部，因此基因突变只是产生了新的等位基因，并没有改变DNA上基因的数目和位置。

（4）RNA病毒中也有基因突变

RNA病毒中，基因突变指RNA中碱基的改变、增添和缺失，其突变率远大于DNA的突变率。

　基因重组

1．实质：

控制不同性状的基因重新组合。

2．类型及发生时间

如图甲、乙为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。

（1）发生时间

写出相应细胞所处的时期：

图甲：

四分体时期；图乙：

减数第一次分裂后期。

（2）类型

图甲：

同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换；

图乙：

非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。

通过转基因技术将目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组，也是一种基因重组。

3．结果：

产生新的基因型，导致重组性状出现。

4．意义：

形成生物多样性的重要原因之一。

基因突变与基因重组的比较

项目

基因突变

基因重组

变异

本质

基因内部结构发生改变

原有基因的重新组合

适用

范围

所有生物（包括病毒）

有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物

发生

时期

①有丝分裂间期；

②减Ⅰ分裂前的间期

①减Ⅰ分裂后期；

②减Ⅰ分裂前期的四分体时期

产生

原因

物理、化学、生物因素

↓

碱基对的增添、缺失、

替换

↓

基因结构的改变

交叉互换、自由组合

↓

基因重新组合

结果

产生新的等位基因

产生新的基因型

意义

①生物变异的根本来源；

②为生物进化提供最初原始材料；

③形成生物多样性的根本原因

①生物变异的重要来源；

②丰富了进化材料；

③形成生物多样性的重要原因之一

应用

人工诱变育种

杂交育种

联系

①都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，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；

③两者均产生新的基因型，可能产生新的表现型