2013-2020学年高一下学期生物必修2学案-第五章第1节.docx

第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
班级：____________学号：________姓名：____________________

1、学问目标
（1）举例说明基因突变的缘由、特点和意义
（2）举例说明基因重组及意义
2、力量目标
能由实例归纳提出概念模型及接受图表对比各种生物的变异类型
3、情感目标
（1）探讨基因突变对生物生存的影响
（2）通过计算体会生物的变异对生物多样性形成的意义

举例说明基因突变的缘由和特点

说明基因突变和基因重组的意义

课前导学 质疑争辩 反馈矫正 迁移创新

一、基因突变的概念、实例及影响
1．概念：DNA分子中发生碱基对的_____________________，而引起的_____________的转变。
2．实例：镰刀型细胞贫血症
(1)症状：患者红细胞由正常中心微凹的圆饼状变为_______________，易发生红细胞________，使人患溶血性贫血。
(2)缘由
①图解

②说明：该症状消灭的直接缘由是红细胞血红蛋白分子上一个_____________被替换，而根本缘由是把握血红蛋白合成的基因中一个____________的转变。
③基因突变发生的时间及过程：基因突变发生在___________________________________期的 DNA分子的复制过程中。
3．基因突变对后代的影响
(1)若发生在_____________中，将遵循遗传规律传递给后代；
(2)若发生在_____________中，一般不遗传，但有些植物可通过无性繁殖传递。
（3）基因突变 （肯定、不肯定）引起生物性状的转变
二、基因突变的缘由、特点及意义
1．缘由
(1)外因：_______________、___________________、________________。
(2)内因：________________间或发生错误、DNA的碱基组成发生转变等。
2．特点：____________、随机性、不定向性和____________、_______________________。
3．意义
(1)基因突变对自身的影响
①基因突变对生物一般是_____________的。
②基因突变可能使生物__________________________。
(2)基因突变对自然界生物进化的意义
①_______________产生的途径。
②_______________的根原来源。
③_______________的原始材料。
三、基因重组的概念、类型及意义
1．概念：在生物体进行_______________的过程中，___________________的基因的重新组合。
2．类型
(1)自由组合型：在减数第一次分裂后期，随着__________染色体的自由组合，____________也自由组合。
(2)交叉互换型：在减数分裂形成四分体时期，位于____________________________有时会随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的基因重组。
3．意义：基因重组是变异的重要来源之一，对___________________具有重要意义。

一、基因突变的缘由是什么?实质及结果如何?对肽链有什么影响?
1．基因突变的缘由、实质及结果

留意点：基因突变是分子水平上的变化，
不转变染色体上基因的数量及所
处位置，只转变其结构及表现形式。

2．基因突变对肽链的影响
(1)发生碱基对的替换
①由于基因中脱氧核苷酸数量并未转变，则把握合
成的肽链长度也不会转变，但可导致mRNA中
密码子发生变化，由于密码子的简并性，反映到
肽链氨基酸种类上，可能发生变化，也可能不发生变化。
②替换时，有可能会使mRNA上的终止密码子提前，从而使肽链变短。
(2)发生碱基对的增加和缺失
由于密码子的阅读是连续的，由突变部位开头所把握合成的mRNA发生连锁式的转变，除可能导致肽链长度转变外，还会导致肽链中氨基酸的序列转变。
二、基因突变与基因重组在本质、发生时间及条件等方面有哪些不同?

基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生转变，产生了新基因，可能消灭新性状
不同基因的重新组合，产生了新基因型，使性状重新组合
发生时间及缘由
DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因结构的转变
减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体问交叉互换，以及非同源染色体上基因的自由组合
条件
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂
意义
生物变异的根原来源，也是生物进化的重要因素之一
是生物变异的重要因素，是生物进化的重要因素之一
发生可能性
可能性很小
格外普遍
留意点：
①基因突变存在于全部生物中，基因重组仅存在于有性生殖的生物中。
②基因突变是对某一基因而言的，基因重组是两对或两对以上的基因才会发生。

【例1】自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因打算的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
依据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的转变是
A．突变基因l和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增加
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增加
C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增加
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因l和3为一个碱基的增加
【思路点拨】由题目猎取的信息有：①突变基因l与正常基因把握合成的肽链一样；②突变基因2与正常基因把握合成的肽链长度不变，只有一个氨基酸不同；③突变基因3与正常基因把握合成的肽链相比，从苯丙氨酸以后，氨基酸的排列不同。解答本题时先明确基因突变中替换、增加和缺失对肽链的影响，再逐项分析。
【共性分析】
选A。当基因分子结构中发生一个碱基替换时，其所打算的蛋白质的氨基酸数量将不变，种类可能有一个氨基酸转变，但也可能未引起氨基酸种类的转变。当基因分子结构中发生一个碱基的增加或缺失时，将会引起突变位置之后的密码子连锁反应式的一系列转变。与正常基因相比，突变基因1所把握的氨基酸序列未变，突变基因2所把握的氨基酸序列仅发生一个变化，而突变基因3所把握的氨基酸序列从苯丙氨酸之后，连锁反应式的发生了一系列变化，故选项A所述符合题意。
【例2】下列关于基因重组的说法不正确的是
A．生物体进行有性生殖的过程中，把握不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B．减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组
C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D．一般状况下，花药内可发生基因重组，而根尖则不能
【思路点拨】本题考查基因重组的相关内容，解答本题时首先要明确基因重组的两种类型及适用的范围，然后再逐项分析。
【共性分析】选B。逐项分析如下：
选项
内容指向·联系分析
A
把握不同性状的基因重新组合，为基因重组， 它包括自由组合型和交叉互换型
B
减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间交换可导致基因重组，姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组
C
非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D
减数分裂过程中存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生基因重组

1、某种自花授粉植物连续几代只开红花，一次开出一朵白花。该花的自交子代全开白花，其缘由是( )
A．基因突变 B．基因分别 C．基因互换 D．基因重组
2、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
基因突变的基因占该基因总数的 ( )
A．100％ B．50％ C．25％ D．12．5％
3．等位基因的产生，发生在( )
A．基因突变过程中 B．基因重组过程中
C．染色体变异过程中 D．可遗传变异过程中
4．人类发生镰刀型细胞贫血症的根本缘由在于基因突变，其突变的方式是基因内 （ ）
A．碱基发生转变(替换) B．增加或缺失某个碱基对
C．增加一小段DNA D．缺失一小段DNA
5、用x射线照射某植物幼苗，诱发了基因突变，X射线最有可能在下列哪项过程中起作用
A．有丝分裂间期 B．有丝分裂全过程
C．受精作用过程 D．减数第一次分裂间期
6、进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着肯定差异的主要缘由是 （ ）
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．生活条件转变
7、基因突变大多数都有害的缘由是（ ）
A．基因突变形成的大多是隐性基因
B．基因突变破坏了生物与环境之间形成的均衡体系
C．基因突变形成的表现效应往往比基因重组更为明显
D．基因突变对物种的生存和进展有显著的副作用
8、2003年1月100粒洛阳牡丹种子随“神舟”四号飞船游览了太空，经太空试验的牡丹种子将发生（ ）
A．花朵会更大更艳 B．花朵会变小 C．变成另类牡丹 D．均有可能
9、下面列举的生物性状是伴性遗传又是突变性状的是（ ）
A．豌豆的圆粒 B．人的红绿色盲 C．人的糖尿病 D．人的白化病
10、长期接触x射线的人群产生的后代中遗传病发病率明显增高，主要缘由是该人群生殖细胞易发生（ ）
A．基因重组 B．基因分别 C．基因交换 D．基因突变
11、每10万人中约2～3个血友病患者，这表明基因突变具有（ ）
A．随机性 B．低频性 C．不定向性 D．有害性
12、下列关于基因重组的说法中，不正确的是（ ）
A．基因重组是形成生物多样性的重要缘由之一
B．基因重组能够产生多种表现型
C．基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时
D．一对同源染色体的非姐妹染色体上的基因可以发生重组
13、右图表示基因A与a1、a2、a3之间关系，该图不能表明的是（ ）
A．基因突变是不定向的
B．等位基因的消灭是基因突变的结果
C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化
D．这些基因的转化遵循自由组合规律

14、亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，某基因片段中的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是（ ）
A．肯定有害的 B．肯定有利的
C．有害的概率大于有利的概率 D．既无利也无害
15、下列哪种状况产生新的基因（ ）
A．基因自由组合 B．基因互换 C．基因突变 D．染色体数目变异
16．某种群中发觉一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为
A．显性突变(d—D) B．隐性突变(D—d) C．显性突变和隐性突变 D．人工诱变
17．可产生新基因及可为生物界的千姿百态供应丰富变异来源的分别是（ ）
A．前者为基因重组，后者为基因突变 B．前者为基因突变，后者为基因重组
C．两者均为基因重组 D．两者均为基因突变
18．下列人体细胞中，难以发生基因突变的细胞是（ ）
A．神经细胞 B．生发层细胞 C．造血干细胞 D．成骨细胞
19、曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是 ( )
A．青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能还有基因重组
B．诱变剂打算了青霉菌的变异方向，加快了变异频率
C．由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性
D．b代表的类型是最符合人们生产要求的变异类型
20．下列状况引起的变异属于基因重组的是(多选) （ ）
A．非同源染色体上非等位基因的自由组合
B．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
C．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
D．DNA分子中发生碱基对的增加、缺失或转变
21、某一红色链孢霉合成精氨酸的过程：

(1)在一次试验中，经测试只发觉鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能缘由是
。
(2)假如酶I和酶Ⅲ活性正常，酶Ⅱ活性丢失．则能否合成鸟氨酸和精氨酸吗？
___________________。
答案：⑴基因Ⅲ发生突变 ⑵可以合成鸟氨酸，不能合成精氨酸
22、下图所示是人类镰刀型细胞贫血症产生的缘由，据图回答：

(1)①是 过程，②是 过程，后者是在 中完成的。
(2)③是 过程，发生在 过程中，这是导致镰刀型细胞贫血症的根本缘由。
(3)④的碱基排列挨次是 ，这是打算缬氨酸的一个 。
(4)镰刀型细胞贫血症格外少见，说明基因突变的特点是 且 。
答案：
⑴转录 翻译 核糖体 ⑵基因突变 DNA复制
⑶ GUA 密码子
⑷ 频率低 往往有害

参考答案：
1A 2B 3A 4A 5A 6A 7B 8D 9B 10D 11B 12C 13D 14D 15C 16A 17B 18A 19C 20AC
21、⑴基因Ⅲ发生突变 ⑵可以合成鸟氨酸，不能合成精氨酸
22、⑴转录 翻译 核糖体 ⑵基因突变 DNA复制
⑶ GUA 密码子 ⑷ 频率低 往往有害